Наука без правил. Пять биотехнологий вне закона

В начале недели Национальная академия наук США опубликовала доклад о подготовке к появлению в мире новых продуктов, созданных с помощью биотехнологий. Авторы доклада утверждают, что в скором времени появятся принципиально новые продукты, но критерии допуска их на рынок не разработаны. Не просчитаны и риски, которые они могут нести. По данным журнала MIT Technology Review, ученые обеспокоены тем, что пока не разработана методика, по которой новые биотехнологические продукты можно было бы сравнивать с уже имеющимися товарами.

По данным американских исследователей, количество продуктов, которые создаются с помощью биотехнологий, постоянно растет. Способствует распространению биотехнологий и финансирование, которое удается привлечь на краудфандинговых платформах. Будущие продукты биотехнологии готовы проникать во все аспекты человеческой деятельности. Но рисков применения новых продуктов множество. Например, в США пока не знают, как управлять их разработкой и применением. Ведь одна часть общества считает их вредными, а другая называет едва ли не панацеей для решения сложных социальных (например, голод) и экологических проблем.

Исследователи ожидают роста генетической трансформации микробов (таких как дрожжи, водоросли и
бактерии) в замкнутых системах для производства химических веществ и биотоплива. Но создавать их будут с помощью новых процессов. Ниже приведен перечень разработок биотехнологов. Из 36 разработок в повседневный быт внедрены только семь.



LIGA.net выбрала пять биотехнологических инноваций, которые могут изменить мир, но их применение пока никак не регулируется законами.



Животные с редактированным геномом
Устойчивые к вредителям и болезням культуры уже не новость. Ведь технологии редактирования генома без вживления в культуру генов другого растения типа CRISPR-Сas активно внедряют крупные производители семян, в частности, Cellectis и DuPont Pioneer. Правда, их оборот и применение не регулируется.

Сейчас ученые работают над тем, чтобы наряду с растениями создать технологию модификации генов животных. Речь о том, чтобы из генома животного изымать негативную характеристику и вживлять в нее нужный стойкий ген из генома особи того же вида. Для этого в начале года Управление США по саннадзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) разработало новые правила, разрешающие такое вмешательство. Сейчас FDA регулирует только эксперименты, в ходе которых в геном животного вводится чужеродная ДНК, то есть ДНК другой особи. По этим новым правилам,  разрешение на внесение любых изменений в геном нужно получать отдельно. 

Фото - Бык бельгийской голубой породы с высокой мышечной массой. Источник - youtube.com



Экспериментальные ГМО-лекарства и микробы
Ученые в Кембридже разработали бактериальные лекарства для лечения редкого заболевания обмена веществ. Это первые синтетические биотики, при создании которых применена технология генетической модификации бактерий. Бактерии наделены генетическими программами, которые позволяют им чувствовать, что происходит в организме, а затем доставить лекарство или выпустить цветное химическое вещество в качестве диагностического теста.

Идея потребления генетически модифицированных бактерий может показаться странной. Но специально построенные зародыши могут быть новой альтернативой таблеткам или инъекциям. 

Есть ли минусы? По расчетам ученых, эти живые микроорганизмы, пройдя через организм человека, попадают во внешнюю среду, в частности в сточные воды или даже в источники питьевой воды. И последствия таких соединений пока неизвестны. Ученые не исключают, что бактерии могут обмениваться между собой ДНК. Тогда лабораторная генетическая модификация может оказаться в каком-то другом организме. Так что регуляторам придется заниматься проверкой этой разработки на предмет ее безопасности. 

Человеку достаточно проглотить капсулу один раз в день. В ней содержится около 100 млрд бактерий, мишенью которых становятся не только редкие заболевания. Стартап-проекты типа Ernest Pharmaceuticals планируют бороться с раком с помощью сальмонеллы. 

Ранее европейская компания ActoGenix испытывала таблетки, содержащие генетически модифицированные бактерии, но в продажу эти препараты так и не поступили из-за отсутствия регулирования. 

Фото - Spoon University

Мясо из пробирки

Компания Memphis Meats прогнозирует, что с 2021 года куриное мясо, выращенное из культивируемых животных клеток, войдет в быт людей и будет продаваться наряду с существующими продуктами. Memphis Meats не единственная, кто создает аналог животных белков.

Производство такого мяса меньше вредит экологии и не сопряжено с убийством животных. Его инициировали экологи и защитники прав животных, а также инвесторы, которые разделяют их интересы.

Мясо из пробирки, по расчетам исследователей, должно стоить дешевле фермерского. Эта идея не нова: в 2013 году из синтезированного мяса был произведен первый гамбургер. Эксперимент стоил более чем $300 000, оплатил его основатель Google Сергей Брин.

Теоретически потенциал роста этой технологии огромен. Ученые предполагают, что одна клетка может пройти 75 этапов деления в течение трех месяцев.

Фото - Center for Food Safety

Вечнозеленые и светящиеся растения

В докладе Национальной академии наук США сказано, что ученые работают и над выведением новых растений. Речь идет, в частности, о вечнозеленых и вечноцветущих лиственных растениях, а также о биолюминесцентных растениях, способных светиться в темноте. Отмечается, что для человека такие деревья не вредны, однако информации об их влиянии на дикую природу пока мало. 

К слову, светящиеся животные в мире уже есть. В 2007 году южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы заставить его светиться в темноте, а затем взял эту ДНК и клонировал из нее других особей, создав целую группу пушистых флуоресцирующих кошачьих.

Фото - Demiart.ru

Генный драйв против инфекций

Метод под рабочим названием "генный драйв" направлен на то, чтобы уменьшить количество москитов, передающих малярию, от которой гибнут сотни тысяч людей в год в Южной Африке. Модифицированные москиты с генными приводами на борту уже разводятся и тестируются в лабораториях.

Суть метода в том, что особи вводится эгоистичный ген, который делится и нивелирует способность москита переносить малярию. Программа борьбы с малярией, которая финансируется Биллом и Мелиндой Гейтс, изучает несколько способов использования этой технологии. Один из самых перспективных - изменение комаров и москитов таким образом, чтобы новые поколения рождались исключительно особями мужского пола. Ведь комары-самцы не кусают людей, а популяция без самок не сможет размножаться.

Кроме борьбы с болезнями, метод генного драйва может быть использован при решении многих экологических проблем, начиная от упадка редких гавайских птиц до избытка разведенных людьми млекопитающих в Новой Зеландии.

Фото - New China