Sintetinė biologija ir neaprėpiamų galimybių kontraversija

Sintetinė biologija yra bene sparčiausiai šiuo metu besivystanti biologijos mokslo šaka, kuri, kai kurių tyrinėtojų manymu, netolimoje ateityje gali tapti pagrindu naujai pramonės revoliucijai. Šios srities mokslininkai specializuojasi sintetinių organinės kilmės medžiagų ir organizmų kūrime – tarytum iš statybinių plytų siekiama sukurti tokius organizmus, kurių gamtoje arba nėra, arba negali natūraliai atsirasti. Nenuostabu, kad toks mokslas sukelia nemažai prieštaravimų tarp pačių tyrinėtojų ir visuomenės, tačiau tikriausiai mažai kas abejoja, kad jis pakeis ateities pasaulį.

Pritaikymo sritys

MIT biotechnologijų inžinieriaus Endy Drew nuomone, sintetinės biologijos tikslas yra transformuoti biologiją iš mokslo į inžinerinę platformą. Idealiu atveju tokia platforma turėtų turėti standartizuotą instrukciją, standartizuotą „detalių“ rinkinį ir konkrečias naudojimosi procedūras, kad ateityje įmonės galėtų šį įrankį naudoti, kurdamos ir testuodamos naujus produktus. Kai kuriais atvejais tokios platformos bus pagrįstos žiniomis, surinktomis kuriant ir analizuojant sintetinius organizmus. Žinoma, šie organizmai vargu ar įgaus trigalvių gatvėmis bėgiojančių beždžionių formą. Daugumoje atvejų tai bus tik vos kelias valandas išgyventi galintys vienaląsčiai organizmai, kuriems papildomai greičiausiai dar teks sudaryti  tinkamas gyventi sąlygas.

Sintetinė biologija suteikia potencialias galimybes sukonstruoti daug galingesnius ir tuo pačiu daug problematiškesnius organizmus „nuo nulio“. Dar 2002 metų liepą Niujorko valstijos universiteto mokslininkai paskelbė, jog jiems pavyko susintetinti mirtiną ir užkrečiamą poliomielito virusą. Šis įvykis buvo gausiai kritikuojamas tiek mokslininkų, tiek etikos žinovų. Tuo pačiu jis žymėjo pirmą atvejį, kada organizmas buvo sukurtas naudojant tik „statybines“ medžiagas ir „gamybos“ procedūras. Kompanijos SUNY mokslininkai tada teigė, jog jie tokiu darbu norėjo parodyti, kaip yra paprasta „sukonstruoti gyvybę“ – ir kad lygiai taip pat paprastai teroristai galėtų sukonstruoti naujos kartos bioginklus.

Informacinis vaizdo siužetas, paaiškinantis, kas slypi po terminu „sintetinė biologija“.

Kontraversija

Sintetinė biologija taip pat užtikrina galimybę sukurti dirbtines gyvybės formas, kurių modelis nėra paremtas kokiais nors gamtiniais analogais. Tokių organizmų praktinė nauda ir keliamas pavojus būtų visiškai nežinomi ir nustatomi nebent eksperimentiškai, o ne teoriškai. Bioetika šiuo metu negali pateikti vienareikšmių rekomendacijų, kaip sudaryti organizmus iš pavienių genų, užtikrinant saugumą mums patiems.

“Mes kalbame apie inžinerinį biologinių sistemų ir organizmų kūrimą. Egzistuoja rizika, jog kažkas gali rasti būdų, kaip pritaikyti tokią technologiją kenkėjiškais tikslais, ir natūraliai kils klausimų, ar tai yra etiška ir tikrai naudinga visuomenei, o ne tik mokslinė garbė ir pelnas įmonėms. Aš nemanau, kad taip yra, tačiau kaip mes galime visuomenės nepasitikėjimą ir baimes pakeisti pasitikėjimu ir pritarimu? Rizikos visgi yra“, sako E. Drew. Mokslininkas kartu su kolegomis šiuo metu kuria galimų keisti genų biblioteką, padeda kitiems suvokti etines jų atliekamo darbo pasekmes ir analizuoja dilemas, kurias neišvengiamai sukuria nauja mokslo sritis. Prieš šešerius metus jis padėjo suorganizuoti pirmąją sintetinei biologijai skirtą konferenciją, kuri vyko Masačūsetso technologijų institute (MIT).

Gaunami nauji tyrimų duomenys ir geri ketinimai – puiku. Tačiau, norint užtikrinti tikrą sintetitės biologijos sėkmę, reikia kažko daugiau. E. Drew nuomone, reikalingas tvirtas pagrindas, kurį sudarytų organizaciniai principai, skaidrumas, visuomenės švietimas, teisiniai, komerciniai ir informacijos sklaidos aspektai, kurių neišvengiamai prireiks, šiai sričiai įgaunant pagreitį. „Daugelis žmonių šiuo klausimu arba užkasa savo galvas į smėlį, arba skraidžioja padebesiais. Nežinau, ar mums reikalinga dar viena Asilomar konferencija„, sako Endy, minėdamas 1975 metais įvykusią konferenciją, kurios metu buvo aptarinėjami ir nustatomi darbo su rekombinuojančiomis DNR principai ir etika, apibrėžę modernios biotechnologijų pramonės raidą. „Tačiau esu įsitikinęs, jog niekada ne per anksti pradėti kalbėti apie šiuos dalykus“.

Sintetinės biologijos pavyzdys – „elektroninė oda“, pagaminta žvelgiant į mūsų pačių odos veikimą, kuri geba jausti ne tik spaudimo jėga, bet ir nustatyti šios jėgos kryptį.

Europos požiūris

2014 m. spalio 6–17 d. Pjongčange, Korėjos Respublikoje, surengta 12-oji JT Biologinės įvairovės konvencijos šalių konferencija (COP 12). Sintetinei biologijai skirtoje specialioje sesijoje konvencijos šalys buvo paragintos „laikytis atsargumo principo <… >, kai nagrinėjami reikšmingo biologinės įvairovės sumažėjimo ar jos praradimo pavojai, kuriuos kelia naudojant sintetinę biologiją sukurti organizmai, sudedamosios dalys ir produktai“. Konferencijoje konvencijos šalys paragintos leisti atlikti praktinius bandymus su organizmais, sukurtais naudojant sintetinės biologijos metodus, tik tada, kai atlikti atitinkami rizikos vertinimai. Ši rekomendacija buvo svarbus ES užsibrėžtas tikslas, kad būtų pasiekta tinkama sintetinės biologijos galimybių ir šiuo klausimu reikalingo atsargumo pusiausvyra. ES užėmė vidurio poziciją, o bendra preliminari jos mokslinių komitetų SCENIHR, SCHER ir SCCS nuomonė buvo reikšmingas mokslinis indėlis rengiant apibrėžtis.

Sintetinė biologija šiuo metu įtraukta į genetinių modifikacijų sritį, kaip apibrėžta Europos direktyvose 2001/18/EB ir 2009/41/EB, ir greičiausiai tokia padėtis artimoje ateityje išliks. Apibrėžtyje sakoma: „Sintetinė biologija yra mokslo, technologijų ir inžinerijos taikymas, siekiant palengvinti ir paspartinti gyvų organizmų genetinių medžiagų kūrimą, gamybą ir (arba) modifikavimą.“  Pripažįstama, kad yra sunku tiksliai apibrėžti genetinių modifikacijų ir sintetinės biologijos sąryšius, remiantis kiekybiniais ir šiuo metu galimais išmatuoti įtraukimo ir atmetimo kriterijais. Todėl, be apibrėžties, dar svarstyta apie konkrečių kriterijų sąrašą, kuris atspindėtų tai, jog sintetinės biologijos sričiai priklauso bet koks organizmas, sistema, medžiaga, produktas ar taikymas, sukurtas gyvame organizme įdiegus, sukūrus ar pakeitus genetinę medžiagą.

Mokslininkai Andrew Hessel ir dr. William Hurlbut diskutuoja apie sintetinės biologijos apibrėžimą ir jos galimybes.

Vis dėlto į apibrėžtį šiuo metu šiuo metu neįtrauktos dvi mokslinių tyrimų sritys, paprastai minimos kalbant apie sintetinę biologiją – biologiniai nanomokslai (negyvos nanomedžiagos, pagamintos iš gyvų organizmų sudedamųjų dalių) ir protoląstelių tyrimai (pastangos susintetinti gyvus organizmus iš negyvų medžiagų), kadangi šiose srityse gyvų sistemų dar nesukurta.

Taip pat reikalinga nuomonė kuri būtų skirta rizikos vertinimo metodikai palyginti naujose genetinių dalių bibliotekų, standartizuotų ląstelių replikatorių, DNR sintezės, genomo koregavimo ir ksenobiologijos tyrimų srityse (inžinerija, taikant nekanonines DNR ir RNR alternatyvas). Visų pirma nagrinėjama, kaip sintetinės biologijos raida gali paveikti žmogaus ir gyvūnų sveikatą bei aplinką, taip pat siekiama nustatyti, ar esami ES GMO rizikos sveikatai ir aplinkai vertinimo metodai yra pakankami sintetinės biologijos atveju. Be to, mokslinių komitetų buvo paprašyta pateikti pasiūlymų dėl pataisytų rizikos vertinimo metodų ir rizikos mažinimo procedūrų, įskaitant saugos priemones, maždaug artimiausių 10 metų laikotarpiui.