Perills de la biologia sintètica

Els perills de la biologia sintètica inclouen riscs de bioseguridad per a treballadors i el públic, riscs de bioprotección derivats de l'ingenieria delliberada d'organismes per a causar dany i riscs per al mig ambient.^{cita requerida} Els riscs d'bioseguridad són similars als dels camps existents de la biotecnología, principalment l'exposició a patógenos i productes químics tòxics; no obstant, els organismes sintètics nous poden presentar riscs nous.^{cita requerida} Sobre la bioprotección, existix la preocupació de que els organismes sintètics o redissenyats puguen usar-se para bioterrorismo.^{cita requerida} Els riscs potencials de bioprotección inclouen la recreació de patógenos coneguts des de zero, l'ingenieria de patógenos existents per a que siguen més perillosos i l'ingenieria de microbis per a produir substàncies bioquímiques amoladores. Per últim, els riscs ambientals inclouen efectes adversos en la biodiversitat i els servicis ambientals, incloent possibles canvis en l'us de la terra derivats de l'us agrícola d'organismes sintètics.^{cita requerida}

En general, els controles de riscs existents, les metodologia d'evaluació de riscs i les regulacions desenrollades per als organismes genèticament modificats (OGM) tradicionals també s'apliquen als organismes sintètics. Els métodos de biocontención extrínsecos utilisats en laboratoris inclouen cabines d'bioseguridad i caixa de guants, aixina com equip de protecció personal. En l'agricultura, inclouen distàncies d'aïllament i barreres de polen, similars als métodos per a la biocontención de OGM.^{cita requerida} Els organismes sintètics podrien oferir un major control de riscs perque poden dissenyar-se en métodos de biocontención intrínsecs que llimiten el seu creiximent en un entorn no controlat o previnguen la transferència genètica horisontal a organismes naturals.^{cita requerida} Eixemples de biocontención intrínseca inclouen l'auxotrofía, interruptors de parada d'emergència biològica, l'incapacitat de l'organisme per a replicar-se o transmetre gens sintètics a la descendència i l'us d'organismes xenobiológicos que utilisen una bioquímica alternativa, per eixemple, utilisant àcits xenonucléicos (AXN) en lloc de ADN.^{cita requerida}

Els sistemes d'anàlisis de riscs existents per a OGM són generalment aplicables als organismes sintètics, encara que pot haver dificultats per als organismes construïts de forma ascendent a partir de seqüències genètiques individuals. La biologia sintètica generalment sol estar subjecta a les regulacions existents en matèria de OGM i biotecnología en general, aixina com qualsevol regulació que existixca per a productes comercials derivats, encara que generalment no hi ha regulacions específiques per a la biologia sintètica en cap jurisdicció.^{cita requerida}

Context

La biologia sintètica és una branca de la biotecnología que es distinguix per l'us de vies biològiques o organismes que no es troben en la naturalea. Açò contrasta en els organismes genèticament modificats tradicionals creats per mig de la transferència de gens existents d'un tipo de cèlula a un atre. Els principals objectius de la biologia sintètica inclouen el redisseny de gens, cèlules o organismes per a teràpia gènica; el desenroll de cèlules mínimes i protocélulas artificials; aixina com el desenroll d'organismes basats en bioquímica alternativa. Este treball ha segut impulsat pel desenroll de ferramentes d'edició i síntesis del genoma, ademés de conjunts de circuits biològics sintètics estandardisats en funcions definides. La disponibilitat d'estes ferramentes ha estimulat l'expansió del moviment de biologia DIY (Do it Yourself; fes-ho el teu mateix).

La biologia sintètica té aplicacions comercials potencials en energia, agricultura, medicina i la producció de productes químics, inclosos els farmacèutics. Les aplicacions biosintéticas a sovint es distinguixen com de us contingut dins de laboratoris i instalacions de fabricació o de lliberació intencional fora del laboratori per a aplicacions mèdiques, veterinàries, cosmètiques o agrícoles. A mida que les aplicacions de la biologia sintètica s'utilisen cada volta més en l'indústria, s'espera que aumente el número i la varietat de treballadors exposts als riscs de la biologia sintètica.

Perills

Bioseguridad

Archiu:Biomedical Engineering Laboratory.jpg

Els laboratoris de microbiologia presenten múltiples riscs químics, biològics i físics que poden mitigar-se en métodos de seguritat de laboratori.

Els riscs de bioseguridad dels treballadors de la biologia sintètica són similars als dels camps existents de la biotecnología, principalment l'exposició a patógenos i productes químics tòxics utilisats en un entorn de laboratori o industrial. Estos inclouen productes químics perillosos; riscs biològics que inclouen organismes, priones i toxines derivades biològicament; riscs físics com a riscs ergonòmics, radiació i riscs de soroll; i riscs adicionals de lesions per autoclau, centrífugadoras, gas comprimit, criógenos i riscs elèctrics.

Les protocélulas noves o els organismes xenobiológicos, aixina com l'edició genètica d'animals superiors, poden presentar nous riscs d'bioseguridad que afecten la seua evaluació de riscs. Fins a 2018, la majoria de les guies d'bioseguridad en laboratoris es basaven en previndre l'exposició a patógenos existents en lloc de nous. Els vectores lentivirales derivats del virus VIH-1 s'utilisen àmpliament en la teràpia gènica per la seua capacitat única per a infectar tant cèlules que es dividixen com a cèlules no es dividixen, pero una exposició no intencionada dels treballadors podria provocar càncer i atres malalties. En cas d'exposició involuntària, els fàrmacs antivirales poden usar-se com profilaxis post-exposició.

Donat el solapamiento entre la biologia sintètica i el moviment de la biologia DIY, s'ha plantejat la preocupació de que els seus practicants no complixquen en les pràctiques d'evaluació de riscs i bioseguridad requerides per als professionals, encara que s'ha sugerit que existix un còdic d'ètica informal que reconeix els riscs per a la salut i atres resultats adversos.

Bioprotección

Archiu:Polio CAPS 13 CAPS 14 1875 lores. CAPS 15

El poliovirus va ser un dels primers genomes virals sintetisats des de zero i utilisats per a crear virus capaços d'infectar. Açò ha generat preocupació de que este i atres virus infecciosos puguen fabricar-se en fins perjudicials.

L'auge de la biologia sintètica també ha generat preocupacions de bioprotección de que els organismes sintètics o redissenyats puguen modificar-se para bioterrorismo. Açò es considera possible pero improvable donats els recursos necessaris per a realisar este tipo d'investigació. No obstant, la biologia sintètica podria ampliar el grup de persones en capacitats rellevants i reduir el temps necessari per a desenrollar-les.

Un informe de 2018 de les Acadèmies Nacionals de Ciències, Ingenieria i Medicina (NASEM; National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine) va identificar tres capacitats com les de major preocupació. La primera és la recreació de patógenos coneguts des de zero, per eixemple, utilisant síntesis del genoma per a recrear virus històrics com el virus de la grip espanyola o el poliovirus. La tecnologia actual permet la síntesis de genoma per a casi qualsevol virus de mamífers, les seqüències de virus humans coneguts estan disponibles públicament, el procediment té un cost relativament baix i requerix accés a equips de laboratori bàsics. No obstant, els patógenos tindrien propietats conegudes i podrien mitigar-se en mides de salut pública estandardisades i podrien previndre-se parcialment per mig de l'erejat de molècules de ADN produïdes comercialment. En contrast en els virus, crear bactèries existents o patógenos completament nous des de zero no era possible fins a 2018 i es considerava un risc baix.

Una atra capacitat preocupant senyalada per la NASEM és el disseny de patógenos existents per a que siguen més perillosos. Açò inclou alterar l'hoste objectiu o el teixit, aixina com millorar la replicació, virulència, transmisibilidad o estabilitat del patógeno; o la seua capacitat per a produir toxines, reactivar-se des d'un estat latent, evadir l'immunitat natural o induïda per vacunes, o evadir la detecció. La NASEM va considerar que les bactèries dissenyades són un risc major que els virus perque són més fàcils de manipular i els seus genomes són més estables en el temps.

Una última preocupació citada per la NASEM és la modificació de patógenos per a produir substàncies bioquímiques nocives. l'ingenieria metabòlica de microorganismes és un camp ben establit que ha apuntat a la producció de combustibles, productes químics, ingredients alimentaris i farmacèutics, pero podria usar-se per a produir toxines, antimetabolitos, substàncies controlades, explosius o armes químiques. Açò es va considerar un risc major per a les substàncies naturals que per a les artificials.

També existix la possibilitat d'amenaces noves que varen ser considerades de menor risc per la NASEM pels seus desafius tècnics. L'introducció d'un organisme dissenyat en el microbioma humà presenta desafius d'inoculació i persistència en el microbioma, encara que un atac seria difícil de detectar i mitigar. Els patógenos dissenyats per a alterar el sistema immunològic humà causant inmunodeficiencia, hiperreactividad o autoinmunidad, o per a alterar directament el genoma humà, també es varen considerar de menor risc pels desafius tècnics extrems.

Ambiental

Els riscs ambientals inclouen la toxicitat per a animals i plantes, aixina com efectes adversos en la biodiversitat i els servicis ambeintales. Per eixemple, una toxina dissenyada en una planta per a resistir plagues específiques d'insectes també pot afectar a atres invertebrats. Alguns riscs altament especulatius inclouen que els organismes dissenyats es convertixquen en invasivos superant als naturals i la transferència genètica horisontal d'organismes dissenyats a naturals. Els impulsos genètics per a suprimir vectores de malalties poden afectar inadvertidamente l'aptitut de l'espècie objectiu i alterar l'equilibri de l'ecosistema.

Ademés, la biologia sintètica podria conduir a canvis en l'us de la terra, com que organismes sintètics no alimentaris desplacen atres usos agrícoles o terres selvades. També podria fer que els productes s'obtingueren per mijos no agrícoles o per mig de cultius comercials a gran escala, lo que podria superar econòmicament als menuts agricultors. Finalment, existix el risc de que els métodos de conservació basats en la biologia sintètica, com la desextinción, reduïxquen el respal als esforços de conservació tradicionals.