Биотехнология вносит вклад в развитие науки, общества и безопасности, способствуя прогрессу в области здравоохранения и продовольственной безопасности. В настоящее время под генетической инженерией чаще всего подразумевают технологию кластерных регулярно расположенных коротких палиндромных повторов (CRISPR), которая возникла на основе цинковых пальцев (ZFN) и эффекторных нуклеаз, подобных активаторам транскрипции (TALEN). Эти так называемые генные драйвы используют редактор генома CRISPR для проведения генетических операций, которые ускоряют распространение гена среди потомства.
На данный момент учёные уделяют больше всего внимания добавлению генных драйвов к таким животным, как грызуны и комары, чтобы контролировать их численность. В недавно опубликованном исследовании Уолтера и соавтор., посвящённом вирусу герпеса-1 (HSV-1), мышам вводили как модифицированные, так и немодифицированные герпесвирусы. Генный драйв преобразовывал до 90% вирусов — возможно, этого достаточно, чтобы предотвратить появление таких симптомов, как болезненные язвочки при герпесе. Второй группе учёных удалось внедрить генные драйвы в HSV-1, который растёт в инфицированных клетках в лабораторных чашках Петри.
Вирусологи Мариус Уолтер и Эрик Вердин из Института исследований старения Бака продемонстрировали, что генный драйв может быть реализован в вирусе герпеса. В экспериментах с клеточными культурами они показали, что Цитомегаловирус человека (ЦМВ), оснащённые генным драйвом, созданным с помощью CRISPR, могут распространять драйв на другие ЦМВ в инфицированных клетках. Статья Уолтера и его коллег, опубликованная в журнале Nature communications в сентябре 2020 года, привлекла значительное внимание.
В области биотехнологии, особенно генной инженерии, существует множество этических проблем. Для целей данного обзора эти проблемы разделены на две категории: социальное воздействие биотехнологий и генной инженерии и их последствия для безопасности и ведения войны.
1. Социальные проблемы и предвзятость
В современных дискуссиях о генной инженерии не учитываются её применение и влияние на общество, безопасность и современную войну. Основные опасения заключаются в следующем:
1.1. Конкурентное давление: хотя основным применением генной инженерии считается профилактика заболеваний, в более широком масштабе существует риск того, что участники будут выбирать «желаемые» черты, чтобы обеспечить своим потомкам успех.
1.2. Возрождение евгеники: наследуемое редактирование генома человека может способствовать распространению евгенических идеологий, направленных на «улучшение» человечества.
2. Безопасность и будущее генной инженерии
Вопросы ведения биологической войны (biowarfare), биотерроризма и биобезопасности занимают центральное место в договорах о безопасности со времен Конвенции 1972 года по биологическому оружию (КБО). Хотя вероятность применения биологического оружия невелика, потенциальное применение таких агентов может иметь значительные последствия. Технологии генной инженерии, особенно те, которые могут модифицировать геном человека, создают уникальные риски для безопасности.
2.1. Воздействие на меньшинства: этнические сообщества, практикующие эндогамию, могут иметь общие генетические маркеры и быть уязвимыми к одним и тем же заболеваниям.
2.2. Повышение вирулентности биологического оружия с помощью генной инженерии: генная инженерия уже давно считается потенциальным инструментом для создания более смертоносных биологических агентов. В 2003 году эксперименты с вирусом мышиной оспы показали, что встраивание определённых человеческих генов, таких как интерлейкин-4 (IL-4), предназначенных для усиления иммунного ответа, может привести к значительному повышению вирулентности вируса.
Walter, M., Verdin, E. Viral gene drive in herpesviruses. Nat Commun 11, 4884 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18678-0