Octubre 2010
Los investigadores trasplantaron los genomas de la bacteria Mycoplasma capricolum bacteria Mycoplasma mycoides en el 2007. Más tarde se realizó la misma hazaña con un genoma sintético en 2010. Foto: J. Instituto Craig Venter.
Los científicos han creado la primera célula de vida sintética
Los científicos han tenido éxito en el desarrollo de la primera célula viva que es controlada en su totalidad por ADN sintético. El equipo, dirigido por el Dr. Craig Venter del J. Craig Venter Institute (JCVI), con oficinas en Rockville, Maryland y San Diego, California, publicó su trabajo en la influyente revista Ciencia, el 20 de mayo de 2010.1 El avance ha sido aclamado como un hito científico, sino que también ha dado lugar a un intenso debate al más alto nivel del gobierno de los EE.UU.. La Comisión de Salud y Comercio de la Cámara de Representantes de EE.UU. celebrará una audiencia el 27 de mayo de 2010, para examinar el impacto de los desarrollos en el campo.2
Además, el presidente Obama rápidamente dirigió su Comisión Presidencial para el Estudio de las cuestiones de bioética para llevar a cabo una revisión de seis meses de las implicaciones de este hito científico y otros avances que nos esperan en el campo emergente de la investigación la biociencia conocida como biología sintética. La primera reunión de la Comisión Presidencial se llevó a cabo el 8 de julio y 9 de 2010, en Washington, DC.3 Esto nos lleva a preguntarnos: ¿qué retos políticos han llevado a esta inusualmente alto grado de control, y cómo podemos abordarlos?
¿Qué es la biología sintética?
La biología sintética es una mezcla de ciencias de la vida y la tecnología.
La biología sintética es un campo interdisciplinario de investigación en la intersección entre las ciencias de la vida y la ingeniería. Varias tecnologías clave que permiten que han sido fundamentales para el surgimiento del campo en la última década. En particular, las mejoras a las tecnologías
para la lectura y la escritura de ADN (la secuencia y la síntesis) han creado el potencial de coste-eficacia, la ingeniería del genoma a gran escala. la tecnología de síntesis (la capacidad de escribir ADN) es ahora ponerse al día con la tecnología de secuenciación (la capacidad de leer el ADN), esta última de la que ha permitido la culminación exitosa del Proyecto del Genoma Humano en la década de 2000.
para la lectura y la escritura de ADN (la secuencia y la síntesis) han creado el potencial de coste-eficacia, la ingeniería del genoma a gran escala. la tecnología de síntesis (la capacidad de escribir ADN) es ahora ponerse al día con la tecnología de secuenciación (la capacidad de leer el ADN), esta última de la que ha permitido la culminación exitosa del Proyecto del Genoma Humano en la década de 2000.
Los diversos tipos de investigación científica capturados bajo el amplio epígrafe de la biología sintética se puede dividir en tres objetivos principales:
BioBricks son partes biológicas con fines de ingeniería.
La construcción de dispositivos basados en ADN para desarrollar los componentes biológicos que son funcionalmente discreto y capaz de ser combinada en una manera modular fácilmente, que se basa en los principios de ingeniería de la normalización, la disociación, y la abstracción. El resultado biológica partes llamadas BioBricks-están disponibles en línea en una biblioteca de libre acceso denominada Registro de la norma de piezas biológicas. BioBricks se puede utilizar para crear circuitos genéticos mediante, por ejemplo, puertas lógicas, y los osciladores (mostrando las analogías explícito que se dibujaba con la ingeniería electrónica);
Ingeniero impulsado por las células del genoma de centrarse en genomas completos, lo que implica ya sea la eliminación de exceso de ADN de genomas existentes para hacer un chasis más eficiente (marco) que podría servir de base para los nuevos organismos sintéticos, o de novo [en latín significa "de la principio "síntesis] de los genomas microbianos, por ejemplo, el virus de la polio4;
Crear protocélulas para intentar volver a crear las células vivas, por ejemplo, mediante la inserción de componentes moleculares en vesículas de lípidos5 usando los genes y las enzimas existentes6 o nuevos componentes sintéticos.
También hay métodos de investigación más revolucionario, sin ninguna otra aplicación clara en la actualidad, incluyendo los intentos de crear un alfabeto genético alternativo con nuevos nucleótidos más allá de los cuatro que se encuentran en el ADN natural.7
Muchos de los de corto plazo, las solicitudes de la evolución de la biología sintética en las técnicas actuales de ingeniería genética, y el uso de metodologías de desarrollo más rápido que se puede acceder a una gama más amplia de personas. A largo plazo, las visiones revolucionarias implican los sistemas biológicos altamente innovadoras diseñadas para producir una gama de intervenciones prácticas en materia de salud, la energía y el medio ambiente, aunque, las áreas de aplicación son mucho menos ciertas que para los desarrollos de primera generación.
la vida sintética no es necesariamente la vida artificial.
El equipo del Dr. Venter utiliza la información digitalizada secuencia del genoma de bacterias de sintetizar un genoma artificial, que se inserta a continuación, en una celda existente de otra especie bacteriana, y luego fue inducido a tomar las riendas de su metabolismo. La célula sintética es un organismo con un genoma sintetizado naturales-en lugar de una nueva forma de vida (o forma de vida artificial), creado desde cero. Esta transformación bacteriana es una proeza técnica impresionante, aunque no acaba de representar a la creación de vida artificial. Los autores del artículo de Science anticipar que "este trabajo se plantean cuestiones filosóficas ...", y el Dr. Venter ha descrito la obra como "un avance filosófico tanto como un avance técnico" y "la auto-replicantes primera especie que hemos tenido en el planeta, cuyo padre es un equipo. "8
Beneficios y riesgos emergentes
La biología sintética desafía nuestra comprensión cotidiana de la naturaleza, y el lugar de los seres humanos dentro de ella, sin embargo, la bioética y las cuestiones filosóficas no son los únicos que deben ser abordados.9 La preocupación por la creación de nuevas formas de vida no son necesariamente relacionados con la ansiedad religiosa y filosófica de permitir que los seres humanos a jugar a ser Dios. También hay problemas prácticos y políticos sobre la capacidad de las organizaciones y los sistemas de regulación para gestionar los riesgos a partir de organismos sintéticos. La biología sintética puede ofrecer el potencial para el crecimiento económico a través de los impactos sectoriales del transporte, en ámbitos como la energía, la salud y el medio ambiente. La evolución prevé en la actualidad son10:
empresas de energía verde está utilizando el campo emergente de la biología sintética para modificar bacterias en la creación de hidrocarburos para la gasolina, diesel y combustible para aviones. Imagen: Treehugger.
aplicaciones sintéticas incluyen enzimas para los biocarburantes.
aplicaciones ambientales, como la detección de contaminantes ambientales mediante biosensores y la eliminación de contaminantes como el uso concreto de las plantas a medida o microorganismos;
aplicaciones relacionadas con la salud, tales como el diagnóstico, seguimiento y respuesta a las condiciones de la enfermedad en humanos y animales y el desarrollo y fabricación de nuevos medicamentos y vacunas;
aplicaciones industriales, tales como las plantas que emplean, los microorganismos, y específicamente las enzimas para el desarrollo de biocombustibles, así como la elaboración biofabricación más eficiente y síntesis de procesos utilizando la tecnología química.
Al mismo tiempo, muchas preocupaciones han surgido acerca de los riesgos de la biología sintética. Los riesgos emergentes tienden a ser discutido en cuatro apartados principales: seguridad de la biotecnología, bioseguridad, propiedad intelectual y el comercio, y asuntos éticos. Algunos de estos temas se incluyen:
La ciencia puede ser mal utilizada para el bioterrorismo.
la liberación en el medio ambiente de la novela, los organismos genéticamente modificados, ya sea accidental o deliberadamente (por ejemplo, para la biorremediación)-que podrían resultar en consecuencias perjudiciales para los sistemas ecológicos y / o la salud humana;
el posible uso indebido de la biología sintética para el bioterrorismo, incluyendo la construcción de nuevos microorganismos modificados o con efectos letales o incapacitantes. La síntesis de varios virus patógenos a partir de cero, como el virus de la polio y síndrome respiratorio agudo severo (SRAS), ha dado lugar a la preocupación de que el nivel actual de la supervisión normativa no es acorde con los riesgos;
la naturaleza cada vez más habitual de muchos procedimientos de la biología sintética, que los hace más fácilmente accesible para los que no tienen formación especializada;
la capacidad para recrear existentes, extinto, o patógenos erradicada de los humanos, animales o plantas;
estrategias de patentamiento, lo que podría crear monopolios que puedan obstaculizar la investigación básica y restringir el desarrollo de productos para grandes empresas;
comercio y las cuestiones de justicia global, como la prevención de la explotación de los recursos indígenas al permitir que la síntesis química de productos de valor en los países industriales (por ejemplo, la producción de la artemisinina los medicamentos antimaláricos en bacterias modificadas genéticamente en vez de extraerla de una fuente vegetal);
afirma que la biología sintética está involucrado en la creación de vida artificial, aumentando las preocupaciones filosóficas y religiosas.
Al considerar estos riesgos emergentes, es importante también prestar atención a los posibles beneficios y para hacer una evaluación equilibrada de los costes (y beneficios no percibidos), asociadas a diferentes enfoques de la gestión de riesgos, incluido el establecimiento de normas para las prácticas de investigación o para la seguridad del producto o proceso . Otra consideración importante es el grado en que los nuevos desarrollos podrían hacer algunos riesgos actuales obsoletos (por ejemplo, a través del desarrollo más rápido de nuevas vacunas).
En la actualidad, la ignorancia o la incertidumbre sobre los riesgos de la biología sintética entre todas las partes interesadas (incluidos los científicos, los reguladores y los ciudadanos). Al igual que con otras ciencias de la vida, también es difícil separar las aplicaciones beneficiosas y hostil a nivel de investigación básica-un fenómeno conocido como el "doble uso" dilema. ¿Cómo pueden los políticos empiezan a abordar los desafíos planteados por la biología sintética y tomar decisiones informadas en una etapa tan temprana de desarrollo y en la cara de un conocimiento incompleto?
La gestión del riesgo apropiada de las tecnologías innovadoras
El éxito o fracaso de cualquier ciencia innovadora, y los productos y procesos desarrollados a partir de ella, dependerá de los resultados de una serie compleja de interacciones entre las11:
científicos, profesionales, ingenieros y el desarrollo de la tecnología;
legisladores y reguladores implicados, ya sea en la promoción de la ciencia y la innovación, o en la regulación de sus productos, y
ciudadanos y grupos de defensa de las preocupaciones ya sea positiva o negativa-acerca de las implicaciones de la tecnología en cuestión.
La ciencia de las necesidades de orientación normativa.
En las primeras etapas de desarrollo, la política y la regulación pueden influir en el desarrollo futuro de la ciencia, el desarrollo de productos de guía, y, o bien generar o disminuir los conflictos entre las partes interesadas y el público. Una cuestión clave, por ejemplo, es cómo y cuándo llegar al cierre de un marco regulatorio especial, ya que este será uno de los factores que determinan los patrones de futuro de la innovación. Las decisiones adoptadas en las primeras etapas puede tener resultados imprevistos que luego son difíciles de cambiar y pueden cerrar opciones muy pronto. Existe el peligro de previsión comprimido, por lo que muy incierto futuro se presenta como inminente y conocidos.12
Las respuestas políticas y normativas ideal debe basarse en el concepto de gestión de riesgos adecuadas para garantizar una consideración equilibrada de los riesgos y beneficios pertinentes. Este enfoque integra el conocimiento profundo de:
la ciencia y la innovación en las estrategias de las organizaciones del sector público y privado;
la regulación y la gobernanza de las nuevas tecnologías, y
perspectivas pública y las partes interesadas.
Un enfoque adecuado para la gobernanza del riesgo se puede definir como aquella que permite a la innovación, reduce al mínimo riesgo para las personas y el medio ambiente, y los saldos de los intereses y valores del público y las partes interesadas.13
La política no debe obstaculizar la innovación científica.
La toma de decisiones debe ser informada por un entendimiento de cómo los enfoques gestión del riesgo y el compromiso interactuar con los procesos de innovación. Además de la atención habitual en la ciencia y los riesgos potenciales, las mejores formas de debate acerca de las tecnologías tales como la biología sintética puede incluir discusiones sobre la innovación y los procesos reguladores. Se hace hincapié en la necesidad de basar gestión de riesgos en la medida de lo posible, en evidencia de daño, y considerar los valores y los intereses de todos los grupos sociales. En un campo heterogéneo con muchas aplicaciones potenciales, la confianza en una reducción del riesgo individual o principio de prevención se restringirán las posibilidades de elección entre una gama de opciones tecnológicas.
Las directrices deben involucrar a la comunidad internacional.
Los posibles beneficios, riesgos potenciales, y la velocidad de aparición de los nuevos avances en biología sintética significa que es un caso primordial para la consideración internacional concertada de los tres elementos descritos anteriormente y la interacción sistémica entre ellos.14 Los responsables políticos deben apoyar el desarrollo de los principios aplicables a nivel internacional para evitar las dificultades que surgen de parciales y divergentes enfoques nacionales para la gestión de tecnologías innovadoras en las ciencias de la vida. A pesar de la gobernanza mecanismos específicos variarán de acuerdo a los contextos locales y regionales, la necesidad de la armonización internacional es particularmente urgente en relación con los riesgos de seguridad de la biotecnología y la bioseguridad.
El Consejo Internacional de Gobernabilidad de riesgo (Guardianes de la Revolución) ha publicado recientemente un documento de síntesis sobre la biología sintética y está desarrollando recomendaciones de política.15 También ha habido informes de otros, internacionales y organismos no gubernamentales nacionales, y el debate se intensificará después de la recientemente avances en el campo.16 Debido a la amplia gama de aplicaciones potenciales, la biología sintética se someterán a las diferentes formas de supervisión, utilizando las normas y directrices, así como instrumentos jurídicamente vinculantes. Es imposible predecir cómo se desarrollará el campo, sin embargo, el ritmo del cambio en la ciencia de investigación la vida es rápida. mecanismos apropiados de gobernanza debe ser el conocimiento sensible e incluir disposiciones eficaces para la revisión en curso de evaluación de riesgos y prácticas de gestión basadas en nuevas pruebas.
Heather Lowrie está completando un doctorado en el Centro InnoGen CERS, de la Universidad de Edimburgo, Escocia. Se formó como abogado y tiene estudios de postgrado en Antropología Social y Estudios Científicos y Tecnológicos. Ella está trabajando en un proyecto liderado por el Prof. Joyce Tait (InnoGen Científico Asesor) para el Consejo Internacional de Gobernabilidad de riesgo para desarrollar lineamientos de política para la gestión de riesgos de la biología sintética. La investigación para este artículo fue realizado como parte de ese proyecto.
http://urlm.in/ftli
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