Генный драйв — это система предвзятого наследования, которая усиливает способность генетического элемента передаваться от родительского организма к потомству. С появлением новых, более эффективных и целенаправленных методов редактирования генов, таких как CRISPR / Cas9, модификации генов могут, в принципе, намеренно и быстро распространяться среди популяции живых организмов с помощью генного драйва, в обход традиционных правил наследования и значительно увеличивает вероятность того, что измененный ген распространится в популяции. Предварительные данные свидетельствуют о том, что разработанные в лаборатории генные драйвы могут распространять целевой ген среди почти 100 процентов популяции дрожжей, плодовых мух или комаров.
Генные двигатели могут помочь в борьбе с угрозами общественному здоровью, проблемами, связанными с охраной окружающей среды, с сельскохозяйственными вредителями и другими проблемами. Например, генный драйв может быть разработан для модификации организмов, переносящих инфекционные заболевания, такие как лихорадка денге, малярия и вирус Зика. В сельском хозяйстве генный драйв может использоваться для контроля или изменения организмов, которые повреждают посевы или переносят болезни сельскохозяйственных культур.
С другой стороны, некоторые организмы, модифицированные с помощью генов, могут привести к непредвиденным последствиям, таким как непреднамеренное уничтожение нецелевых видов или создание второго, более устойчивого инвазивного вида.«Наука и технологии, связанные с генными побуждениями, развиваются очень быстро», — сказал сопредседатель комитета Джеймс П. Коллинз, профессор естественной истории и окружающей среды Вирджинии М. Уллман в Школе естественных наук Университета штата Аризона. «Но до того, как организмы, модифицированные генным приводом, попадут в окружающую среду, наш комитет призывает к осторожности — необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы понять научные, этические, нормативные и социальные последствия высвобождения таких организмов».
В докладе говорится, что оставшиеся пробелы в нашем понимании биологии генов и потенциальных эффектов организмов, модифицированных генами, на окружающую среду, являются фундаментальными соображениями при разработке и выпуске организмов, модифицированных генами. Необходимы лабораторные и полевые исследования, чтобы уточнить механизмы генного привода и лучше понять, как работают генные двигатели, от молекулярного уровня до уровней видов и экосистем.
Удовлетворение этой потребности потребует сотрудничества между несколькими областями исследований, включая молекулярную биологию, популяционную генетику, эволюционную биологию и экологию. Кроме того, необходимо создать открытые онлайн-банки данных и стандартные операционные процедуры для обмена информацией и руководства разработкой исследований.«Ответственное исследование генов и технологий генов требует учета ценностей и участия общественности на протяжении всего процесса», — сказала сопредседатель комитета Элизабет Хейтман, доцент кафедры медицинской этики Центра биомедицинской этики и общества Медицинского центра Университета Вандербильта. "От проведения фундаментальных исследований до выбора проблемы для решения и организма, который нужно изменить, до разработки стратегий безопасного проведения полевых испытаний, важно изучать каждый генный двигатель в каждом конкретном случае и привлекать заинтересованные стороны и общественность. в оценке их потенциального развития ".
Комитет рекомендовал поэтапный подход к исследованию генного влечения, чтобы направлять исследования от лаборатории к области. Поскольку целью использования генного драйва является быстрое распространение генетической информации среди населения, трудно предвидеть его влияние, и важно минимизировать вероятность непредвиденных последствий. Поэтапное тестирование может облегчить принятие решений на основе фактов, при этом каждый шаг способствует тщательному изучению и оценке.В отчете говорится, что каждое предлагаемое полевое испытание или выпуск в окружающую среду измененного организма, модифицированного генным приводом, должен подвергаться тщательной оценке экологического риска перед утверждением.
Эти оценки, которые учитывают характеристики генного драйва, влияние на людей и окружающую среду, а также местные ценности и управление, являются ключевым инструментом для определения воздействия генного драйва. По состоянию на май 2016 года оценка экологического риска для организма, модифицированного генным приводом, не проводилась.Взаимодействие с общественностью может помочь сформулировать и определить потенциальный вред и потенциальные выгоды от использования организма, модифицированного генным приводом, и должно быть встроено в оценку рисков и принятие практических решений. Результаты взаимодействия с общественностью могут быть столь же важны, как и научные результаты при принятии решений о том, выпускать ли модифицированный генный двигатель организм в окружающую среду.
В отчете рекомендуется, чтобы руководящие органы, включая исследовательские институты, спонсоров и регулирующие органы, разработали и поддерживали четкую политику и механизмы того, как участие общественности будет влиять на исследования, оценки экологических рисков и решения государственной политики в отношении генных побуждений.В отчете делается вывод о том, что текущая нормативная практика для оценки рисков или потенциальных экологических последствий полевых экспериментов или запланированных выпусков неадекватна для генного драйва.
В настоящее время регулирование исследований генного драйва не входит в компетенцию какого-либо из агентств США, участвующих в Скоординированной структуре регулирования биотехнологии, в которую входят Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Министерство сельского хозяйства США и Управление по охране окружающей среды США. Агентство.
Исследования генного привода также вызывают озабоченность со стороны регулирующих органов в отношении биобезопасности, биозащищенности и возможности намеренного неправильного использования этой технологии, предназначенной для пользы человека, во вредных целях.В отчете содержится призыв к гибкой и быстро адаптируемой политике управления, такой как Руководящие принципы Всемирной организации здравоохранения по тестированию генетически модифицированных комаров, для облегчения международной координации и сотрудничества. При выборе участков для потенциальных полевых испытаний и выбросов в окружающую среду комитет рекомендовал отдавать предпочтение местам в странах с существующим научным потенциалом и структурами управления для проведения и надзора за безопасным исследованием генов и развитием организмов, модифицированных генами.
Научное сообщество, включая исследователей, учреждения и тех, кто финансирует исследования, должно обсудить с политиками передовые методы предотвращения злоупотребления организмами, модифицированными генным приводом.
