Конференция Asilomar по рекомбинантной ДНК
Конференция Asilomar по рекомбинантной ДНК была влиятельной конференцией, организованной полом Бергом для обсуждения потенциальных биологических опасностей и регулирования биотехнологии , состоявшейся в феврале 1975 года в конференц-центре на пляже штата Асиломар . группа из примерно 140 специалистов (в первую очередь биологов , но также включая юристов и врачей ) приняла участие в конференции для разработки добровольных руководящих принципов по обеспечению безопасности технологии рекомбинантных ДНК. Конференция также поместила научные исследования больше в общественное достояние, и может рассматриваться как применение версии принцип предосторожности .
Воздействие этих руководящих принципов все еще ощущается в рамках биотехнологической промышленности и участия широкой общественности в научном дискурсе. из-за потенциальной опасности для безопасности ученые во всем мире прекратили эксперименты с использованием технологии рекомбинантных ДНК, которая предусматривала объединение ДНК различных организмов. После установления руководящих принципов в ходе конференции ученые продолжили свои исследования, которые повысили фундаментальные знания о биологии и интерес общественности к биомедицинским исследованиям
Справочная информация: рекомбинантная технология ДНК[править]
Рекомбинантные ДНК технологии возникли в результате достижений в области биологии, которые начались в 1950-х и 60-х гг. В течение этих десятилетий традиция объединения структурных, биохимических и информационных подходов к центральным проблемам классической генетики стала более очевидной. Две основные концепции, лежащие в основе этой традиции, заключались в том, что гены состоят из ДНК и что ДНК кодирует информацию, которая определяет процессы репликации и синтеза белка. Эти концепции были воплощены в модели ДНК, созданной совместными усилиями Джеймса Уотсона, Фрэнсиса Крика и Розалинды Франклин. Дальнейшие исследования по модели Уотсона-Крика дали теоретические результаты, которые нашли отражение в новых возможностях манипулирования ДНК. одной из таких возможностей была рекомбинантная ДНК-технология.
Экспериментальное проектирование[править]
Эта технология подразумевает объединение ДНК разных видов и последующее введение гибридной ДНК в клетку хозяина. Одним из первых людей, разработавших рекомбинантную технологию ДНК, был биохимик из Стэнфорда по имени Пол Берг. в своем экспериментальном проекте в 1974 году он расщепил (разрезал на фрагменты) вирус обезьяны SV40. Затем он расщепил двойную спираль другого вируса; антибактериальное средство, известное как бактериофаг lambda. На третьем этапе он прикрепил ДНК из SV40 к ДНК из бактериофага lambda. Последний этап заключался в помещении мутантного генетического материала в лабораторный штамм бактерии E. coli. Этот последний шаг, однако, не был завершен в первоначальном эксперименте.
Первоначальные проблемы биобезопасности[править]
Берг не завершил свой последний шаг из-за мольбы нескольких коллег-исследователей, которые опасались биологических опасностей, связанных с последним шагом. Было известно, что SV40 вызывает развитие раковых опухолей у мышей. Кроме того, бактерия E. coli (хотя и не штамм, используемый Бергом) обитала в кишечнике человека. По этим причинам другие исследователи опасались, что на последнем этапе будет создана клонированная ДНК SV40, которая может проникнуть в окружающую среду и заразить лабораторных работников. Тогда эти работники могли бы стать жертвами рака.
Беспокойство по поводу этой потенциальной биологической опасности, наряду с другими, вызвало направление группой ведущих исследователей письма президенту Национальной академии наук РК (НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК). В этом письме они просили его назначить специальный комитет для изучения последствий применения этой новой технологии с точки зрения биобезопасности. Этот комитет, названный Комитетом по рекомбинантным молекулам ДНК Национальной академии наук США, состоявшийся в 1974 году, пришел к выводу, что для решения этого вопроса необходима международная конференция и что до этого времени ученые должны прекратить эксперименты, связанные с технологией рекомбинантной ДНК.
Конференция Asilomar[править]
Установленные принципы[править]
В конференц-центре "Асиломар" состоялась конференция Asilomar Conference on Recombinant DNA на калифорнийском полуострове Монтерей в 1975 году. Основной целью конференции было рассмотрение биологических угроз, представляемых рекомбинантными ДНК-технологиями. В ходе конференции были установлены принципы, определяющие рекомендации по безопасному проведению экспериментов с использованием этой технологии. Первый принцип для решения проблемы потенциальных рисков заключается в том, что сдерживание должно стать существенным соображением при экспериментальном проектировании. Второй принцип заключается в том, что эффективность сдерживания должна как можно более точно соответствовать предполагаемому риску.
Конференция также предложила использовать биологические барьеры для ограничения распространения рекомбинантных ДНК. К таким биологическим барьерам относятся привередливые бактериальные хозяева,которые не могут выжить в естественных условиях. Другими барьерами были непередаваемые и столь же привередливые векторы (плазмиды, бактериофаги или другие вирусы), способные расти только в определенных хозяевах.
Помимо биологических барьеров, участники конференции высказались за использование дополнительных факторов безопасности. Одним из таких факторов безопасности является физическое сдерживание, примером которого может служить использование капюшонов или, где это применимо, лабораторий ограниченного доступа или лабораторий с отрицательным давлением. Еще одним фактором было строгое соблюдение надлежащей микробиологической практики, которая ограничивала бы выход организмов из экспериментальной ситуации. Кроме того, обучение и подготовка всего персонала, участвующего в экспериментах, будут иметь существенно важное значение для принятия эффективных мер по сдерживанию.
Даны рекомендации[править]
Конференция Asilomar также дала рекомендации по подбору типов защитной оболочки, необходимых для различных типов экспериментов. Эти рекомендации были основаны на различных уровнях риска, связанного с экспериментом, который потребует различных уровней сдерживания. Эти уровни были минимальными, низкими, умеренными и высоким риском. Минимальный уровень риска сдерживания предназначался для проведения экспериментов, в ходе которых можно было бы точно оценить биологическую опасность и которые, как ожидается, будут минимальными. Сдерживание низкого риска было уместно для экспериментов, которые создавали новые биотипы, но где имеющаяся информация указывала, что рекомбинантная ДНК не могла ни существенно изменить экологическое поведение вида-реципиента, значительно увеличить его патогенность, ни предотвратить эффективное лечение любых возникающих инфекций. Умеренный уровень риска сдерживания был предназначен для экспериментов, в которых существовала вероятность генерирования агента со значительным потенциалом патогенности или экологического нарушения. Сдерживание высокого риска было предназначено для проведения экспериментов, в ходе которых потенциал экологического нарушения или патогенности измененного организма может быть весьма значительным и тем самым представлять серьезную биологическую опасность для персонала лаборатории или общественности. Эти уровни содержания, наряду с ранее упомянутыми мерами безопасности, легли в основу руководящих принципов , используемых исследователями в будущих экспериментах , связанных со строительством и распространением рекомбинантных молекул ДНК с использованием ДНК прокариот, бактериофагов и других плазмид, вирусов животных и эукариот .
Рекомендации, применяемые к экспериментам[править]
Для прокариот, бактериофагов и других плазмид эксперименты можно было бы проводить в условиях минимального сдерживания риска, когда построение рекомбинантных молекул ДНК и их распространение вовлекают прокариотические агенты, которые, как известно, обмениваются генетической информацией естественным образом. Для экспериментов, связанных с созданием и распространением рекомбинантных молекул ДНК из ДНК видов, которые обычно не обмениваются генетической информацией и генерируют новые биотипы, эксперименты должны были проводиться, по крайней мере, в помещении с низким уровнем риска. Если эксперимент увеличивал патогенность видов-реципиентов или приводил к появлению новых метаболических путей у видов, то использовались средства сдерживания умеренного или высокого риска. В экспериментах, где диапазон устойчивости установленных патогенов человека к терапевтически полезным антибиотикам или дезинфектантам был расширен, эксперименты должны были проводиться только в помещениях сдерживания умеренного или высокого риска.
При работе с вирусами животных эксперименты, включающие связывание вирусных геномов или сегментов генома с прокариотическими векторами и их распространение в прокариотических клетках, должны были проводиться только в системах вектор-хозяин, которые продемонстрировали ограниченные возможности роста вне лаборатории и в условиях сдерживания умеренного риска. По мере появления более безопасных систем вектор-хоста такие эксперименты могут проводиться на объектах с низким уровнем риска. В экспериментах, предназначенных для введения или распространения ДНК из невирусных или других агентов низкого риска в клетках животных, в качестве векторов можно было использовать только ДНК животных низкого риска, и манипуляции должны были ограничиваться средствами сдерживания умеренного риска.
Что касается эукариот, то попытки клонирования сегментов ДНК с использованием рекомбинантных ДНК-технологий из геномов теплокровных позвоночных должны были осуществляться только с использованием систем вектор-хозяин, которые имели явно ограниченные возможности роста вне лаборатории и в условиях сдерживания умеренного риска. Это было потому, что они потенциально содержали загадочные вирусные геномы, которые были потенциально патогенными для людей. Однако, если организм не производит опасного продукта, рекомбинантные ДНК из хладнокровных позвоночных и всех других низших эукариот могут быть сконструированы и размножены с помощью самой безопасной системы вектор-хозяин, доступной в условиях низкого риска сдерживания объектов. Кроме того, очищенная ДНК из любого источника, выполняющая известные функции и считающаяся нетоксичной, может быть клонирована с помощью доступных векторов в условиях сдерживания низкого риска.
Запрещенные эксперименты[править]
В дополнение к регулированию экспериментов, которые были проведены, руководящие принципы также запрещали проведение других экспериментов. Одним из таких экспериментов было клонирование рекомбинантных ДНК, полученных из высокопатогенных организмов. Кроме того, ни клонирование ДНК, содержащей гены токсина, ни крупномасштабные эксперименты с использованием рекомбинантных ДНК, которые были способны производить продукты, которые были потенциально вредны для людей, животных или растений, не были разрешены в соответствии с руководящими принципами. Эти эксперименты были запрещены, потому что потенциальные биологические опасности не могли быть сдержаны тогдашними мерами безопасности.
Наука и широкая общественность[править]
Участники конференции Asilomar также стремились вывести науку в сферу интересов широкой общественности, при этом возможной мотивацией был Уотергейтский скандал. Скандал возник из-за неудачного взлома отеля "Уотергейт", который в 1972 году служил штаб-квартирой Национального комитета Демократической партии. Через два года после ограбления были обнаружены записанные на пленку доказательства, указывающие на то, что президент Никсон обсуждал сокрытие через неделю после этого. Через три дня после выхода ленты Никсон подал в отставку со своего президентского поста. Это событие акцентировало внимание нации на проблеме государственной тайны, способствующей незаконному и аморальному поведению, и было предложено политологом Ира Х. Кармен считает, что это побудило ученых на конференции Asilomar привлечь внимание общественности к науке, чтобы убедиться, что они не будут обвинены в сокрытии. Кроме того, по мнению д-ра Берга и д-ра Сингера, будучи откровенными, ученые избегали ограничительного законодательства из-за развития консенсуса о том, как они должны были проводить свои исследования.
Появление науки в общественном сознании также совпало с быстрым темпом, с которым рекомбинантная ДНК-технология вошла в индустриальный мир. Благодаря практическому применению этой технологии финансирование исследований с ее использованием стало поступать в большей степени из частного сектора и в меньшей степени из государственного. Кроме того, многие молекулярные биологи, которые когда-то ограничивались академией, развивали связи с частной промышленностью в качестве владельцев акций, руководителей корпораций и консультантов. Это привело к созданию биотехнологической индустрии, хотя в это время в обществе происходят дебаты по поводу опасностей рекомбинантной ДНК. эти дебаты в конечном итоге были выиграны учеными, которые заявили, что опасности были преувеличены и что исследование может быть проведено безопасно. такое было замечено в отчете Ascot, найденном в Федеральном регистре в марте 1978 года. В этом докладе подчеркивалось, что опасность рекомбинантных ДНК для всего общества невелика до такой степени, что они не имеют никакого практического значения для широкой общественности. По этой причине наряду с высоким экономическим давлением на промышленное развитие и более благоприятной политической обстановкой, существовавшей после 1979 года, продолжали расширяться исследования и промышленность, основанные на рекомбинантных ДНК.
Значимость конференции[править]
Спустя годы после конференции люди придавали ей большое значение. По словам Пола Берга и Максин Сингер в 1995 году конференция ознаменовала собой начало исключительной эпохи как для науки, так и для общественного обсуждения научной политики. Разработанные конференцией руководящие принципы позволили ученым проводить эксперименты с технологией рекомбинантной ДНК, которая к 1995 году доминировала в биологических исследованиях. Это исследование, в свою очередь, расширило знания о фундаментальных жизненных процессах, таких как клеточный цикл. Кроме того, конференция наряду с общественными дебатами по рекомбинантной ДНК, повысила интерес общественности к биомедицинским исследованиям и молекулярной генетике. По этой причине к 1995 году генетика и ее словарь стали частью ежедневной прессы и телевизионных новостей. Это, в свою очередь, стимулировало активное общественное обсуждение некоторых социальных, политических и экологических вопросов, возникающих в связи с генетической медициной и использованием генетически модифицированных растений в сельском хозяйстве. Еще одним важным итогом конференции стал прецедент, который она создала в отношении того, как реагировать на изменения в научном знании. По мнению участников конференции, правильным ответом на новые научные знания должна стать разработка руководящих принципов, регулирующих порядок их регулирования.