Составил Максат Камысов
Что случилось?
Недавно администрация президента США Дональда Трампа заявила, что готовит исполнительный указ, который прекратит федеральное финансирование вирусологических исследований по усилению функций (Gain-of-function research) по причине их потенциальной опасности для здоровья населения. Ученые в то же время считают, что эти исследования позволяют оценить потенциал патогенов и их возможности по заражению людей, а также найти способы борьбы с ними.
Технология
В основе исследований по усилению функций (Gain-of-function) лежит способность вирусов и других организмов приобретать новые функции или способности. Gain-of-function исследования применяются для изучения мутаций патогенов, фокусируясь на том, как те или иные мутации могут повлиять на их вирулентность, заразность и другие инфекционные свойства. В ходе экспериментов ученые изучают генетическую структуру вирусов для определения генов, которые могут быть ответственны за их характеристики, а затем в лабораторных условиях проводят манипуляции, приводящие к мутациям патогена. Для внесения целевых мутаций исследователи применяют методы молекулярной биологии, например CRISPR/Cas9, PCR или векторные системы, в отдельных случаях создаются синтетические вирусы с определенными изменениями.
Затем модифицированные вирусы вводят в клетки или животные модели, чтобы изучить, как их функции изменились в результате мутаций. В результате собранные данные анализируют и интерпретируют для прогнозирования и предупреждения распространения заболеваний.
Короче…
Gain-of-function предполагает изучение свойств патогенов и их потенциальных изменений посредством их модификации в лабораторных условиях с применением методов молекулярной биологии. Модифицированные патогены тестируются на живых клетках, позволяя исследователям изучить изменения их функций. Собранные в результате исследований данные применяются для предупреждения распространения заболеваний.
Аналоги
Исследования по усилению функций представляют собой лишь один из методов изучения патогенов. В качестве «классических методов» широко используется культивирование вирусов in vitro и in vivo – в первом случае речь идет о выращивании вирусов в клеточных культурах, что позволяет исследовать взаимодействие вируса с клетками, во втором предполагается использование модельных организмов для изучения вирусов в условиях, приближенных к естественным. Также для изучения вирусов используется секвенирование генома, которое позволяет определить последовательность нуклеотидов в геноме вируса, что помогает выявить мутации и эволюционные изменения. Применяются также и другие методы.
Кто?
Затруднительно однозначно установить автора и точное время внедрения понятия gain-of-function в научный оборот. Однако считается, что термин получил распространение в научной литературе в начале 1990-х гг. Затем волна интереса к исследованиям по усилению функций возникла в начале 2010-х гг., после исследований птичьего гриппа H5N1, проведенных группами ученых из Висконсинского университета в Мэдисоне и Медицинского центра «Эразмус» в 2011 г. Также считается, что распространению понятия способствовал генеральный директор Центра безопасности здоровья Джонса Хопкинса Том Инглсби, который провел одноименное мероприятие в Национальном институте здоровья США в 2012 г. Последняя на сегодняшний день волна общественного интереса к gain-of-function возникла на фоне пандемии COVID-19.
Источники
- У. Пол Дюпре, Рон А.М. Фушье, Майкл Дж. Империале и др. Исследования по усилению функций: время для полноценного обсуждения, 2015.
- Майкл Джей Селджелид Исследования по усилению функций: Этический анализ, 2016
Цитата
«Исследования по усилению функций – это как игра с огнем. Они могут дать нам ценную информацию о том, как вирусы эволюционируют и как мы можем подготовиться к будущим пандемиям, но они также несут в себе риски, которые мы не можем игнорировать».
Доктор Энтони Фаучи, экс-глава Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США
«+» Исследования по усилению функций позволяют изучать, как вирусы или другие патогены эволюционируют и приобретают новые функции, что помогает лучше понять механизмы заболеваний и их развитие, а также позволяет упростить и ускорить разработку лекарств. Также подобные исследования могут стать инструментом для развития биотехнологий, а их результаты – найти применение в сельском хозяйстве или промышленной биологии.
«–» Исследования сопряжены с рядом существенных рисков с точки зрения биобезопасности. Например, утечка патогенов, исследования которых проводятся, способна привести ко вспышке заболевания, которая может иметь катастрофические последствия, если патоген обладает высокой заразностью или летальностью. Также эти исследования вызывают вопросы об их допустимости с точки зрения биоэтики.
«=» Gain-of-function исследования – это мощный инструмент для науки, который, однако, требует тщательного взвешивания рисков и преимуществ. Для минимизации рисков необходимы строгие меры безопасности, прозрачность и тесное международное сотрудничество.
©«Новый оборонный заказ. Стратегии»
№ 1 (90), 2025 г., Санкт-Петербург
