هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها

أبحاث اكتساب الوظيفة

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

أبحاث اكتساب الوظيفة (أبحاث جي أو إف أو جي أو إف آر) هي أبحاث طبية تغير الكائن وراثيًا بطريقة قد تعزز الوظائف البيولوجية للمنتجات الجينية. قد يشمل ذلك تغيير الإمراضية أو قابلية الانتقال أو نطاق المضيف، أي أنواع المضيفات التي يمكن أن تصيبها الكائنات الحية الدقيقة. يهدف هذا البحث إلى الكشف عن أهداف تساعد على التنبؤ بشكل أفضل بالأمراض المعدية الناشئة وتطوير اللقاحات والعلاجات. على سبيل المثال، يمكن أن تصيب الإنفلونزا ب البشر وفقمة المرفأ فقط.[1] يعرف إدخال طفرة تسمح للإنفلونزا ب بإصابة الأرانب في ظروف مختبرية مضبوطة بأنه تجربة اكتساب الوظيفة، إذ لم يتمتع الفيروس بهذه الوظيفة من قبل.[2][3] يمكن أن يساعد هذا النوع من التجارب لاحقًا في الكشف عن أجزاء جينوم الفيروس التي تتوافق مع الأنواع التي يمكن أن تصيبها، ما يتيح إنتاج أدوية مضادة للفيروسات تكبح هذه الوظيفة.[3]

تُستخدم أبحاث اكتساب الوظيفة في علم الفيروسات عادةً بهدف فهم الأوبئة الحالية والمستقبلية فهمًا أفضل. تُجرى أبحاث اكتساب الوظيفة في مجال تطوير اللقاحات على أمل الحصول على رأس خيط في مواجهة الفيروس والقدرة على تطوير لقاح أو علاجي قبل انتشاره.[4] يُستخدم مصطلح «اكتساب الوظيفة» بشكل أكثر تحديدًا للإشارة إلى «البحث الذي قد يمكّن العامل الممرض المتمتع بالقدرة على التسبب في جائحة من التكاثر بسرعة أكبر أو التسبب في مزيد من الضرر للإنسان أو الثدييات الأخرى ذات الصلة الوثيقة به».[5][6]

تحمل بعض أشكال أبحاث اكتساب الوظيفة (وخصوصًا العمل الذي يتضمن عوامل مُمْرِضة معينة) مخاطر متأصلة في مجال السلامة البيولوجية والأمن البيولوجي، وبالتالي يُشار إليها أيضًا على أنها بحث خطر ثنائي الاستخدام (دي يو آر سي).[7] سعت الحكومات إلى التخفيف من المخاطر مع إتاحة المجال للاستفادة من مثل هذه الأبحاث، فأصدرت العديد منها تفويضًا بتنظيم تجارب الأبحاث الخطرة ثنائية الاستخدام تحت إشراف إضافي من قبل مؤسسات (تُسمى اللجان المؤسسية الخاصة «بالأبحاث الخطرة ثنائية الاستخدام»)[8][9][10][11] ووكالات حكومية (مثل اللجنة الاستشارية للحمض النووي المؤشب التابعة لمعاهد الصحة الوطنية).[12][13][14]

الأهم من ذلك، تنص قوانين الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي على أن يتواجد عضو مستقل من العامة (أو عدة أعضاء) ليعمل «مشاركًا نشطًا» في عملية الإشراف.[15][16][17][18] دار نقاش كبير في المجتمع العلمي حول كيفية تقييم مخاطر أبحاث اكتساب الوظيفة وفوائدها، وكيفية نشر مثل هذه الأبحاث بمسؤولية، وكيفية إشراك الجمهور في مراجعة مفتوحة وصادقة.[7][19][20][21] في يناير 2020، عقد المجلس الاستشاري العلمي الوطني للأمن الحيوي اجتماعًا للجنة خبراء من أجل إعادة النظر في قواعد أبحاث اكتساب الوظيفة وتوفير مزيد من الوضوح حول كيفية الموافقة على مثل هذه التجارب، ومتى ينبغي إعلانها للجمهور.[22][23]

التجارب المذكورة ضمن «اكتساب الوظيفة»

في أوائل عام 2011، بحثت مجموعتان في إمكانية انتقال فيروسات الإنفلونزا الخاصة بالطيور إلى البشر والتسبب بأوبئة: كانت إحدى هاتين الدراستين تجري بإشراف يوشيهيرو كاواوكا في جامعة ويسكونسن ماديسون في ماديسون، ويسكونسن، والأخرى بإشراف رون فوشيه في المركز الطبي لجامعة إيراسموس في هولندا.[24][25] قامت المجموعتان بتمرير متسلسل لإنفلونزا الطيور إتش 5 إن 1 في النموس، ونقلتا الفيروس يدويًا من نمس إلى آخر حتى أصبح قادرًا على الانتقال عبر الرذاذ التنفسي. تضاعف الفيروس الخاص بالطيور مع مرور الوقت في رئات النموس، ما أدى إلى حدوث العديد من التغييرات في الأحماض الأمينية ومكنه ذلك من التكاثر في رئة الثدييات، رغم أن الرئة لدى الثدييات أكثر برودة بشكل ملحوظ مقارنة بالطيور.[26][27] سمح هذا التغيير الصغير أيضًا للفيروس بالانتقال عبر الرذاذ الموجود في الهواء الناتج عن سعال النمس أو عطاسه.[24]

استشهد مؤيدو تجارب كاواوكا وفوشيه بالعديد من الفوائد: أجابت التجارب على التساؤلات حول كيفية انتقال فيروس مثل إتش 5 إن 1 عبر الهواء لدى البشر، وأتاح للباحثين الآخرين تطوير لقاحات وعلاجات تستهدف هذه التغييرات في الأحماض الأمينية على وجه التحديد،[28][29][30] وأظهرت أيضًا وجود ارتباط بين قابلية انتقال فيروسات الطيور ومعدل الوفيات الناتجة عنها، إذ أصبح الفيروس أكثر قدرة على الانتقال ولكنه أيضًا أصبح أقل فتكًا بشكل ملحوظ.[25][31][32] رد العديد من نقاد البحث (منهم أعضاء الكونغرس) على المنشورات بقلق. وصف آخرون هذه التجارب بـ «الهلاك المتعمد».[33] طرح علماء آخرون مثل مارك ليبسيتش من كلية تي إتش تشان للصحة العامة بجامعة هارفارد بعضًا من الأسئلة حول المخاطر والفوائد النسبية لهذا البحث.[34]

في مايو 2013، نشرت مجموعة يشرف عليها هوالان تشين، وهو مدير المختبر الوطني المرجعي لإنفلونزا الطيور في الصين، العديد من التجارب التي أُجريت في مختبر أمان حيوي من المستوى الثالث تابع لمعهد هاربين للأبحاث البيطرية، للتحقق مما سيحدث عند إصابة الخلية نفسها بفيروس إتش 1 إن 1 المنتشر بين البشر عام 2009 وفيروس أنفلونزا الطيور إتش 5 إن 1.[35] أُجريت هذه التجارب قبل الموافقة على إيقاف الأبحاث المتعلقة بتجارب إتش 5 إن 1 من قبل مجتمع علماء الفيروسات الأكبر.[36][37] استُخدمت هذه التجارب لتحديد قدرة بعض الجينات على السماح بانتقال فيروس إتش 5 إن 1 بسهولة أكبر في الثدييات (لا سيما في الخنازير البرية بصفتها نموذجًا حيًا للأنواع القارضة) عند إعادة تجميع جينومه في سيناريو العدوى المزدوجة في البرية، ما يثبت أن بعض السيناريوهات الزراعية تنطوي على خطر انتقال فيروس إتش 5 إن 1 إلى الثدييات. كما هو الحال في تجارب فوشيه وكاواوكا أعلاه، لوحظ أن الفيروسات في هذه الدراسة أقل فتكًا بصورة ملحوظة بعد التعديل.[37][38]

وصف نقاد دراسة مجموعة تشين لعام 2013 (منهم سيمون وين هوبسون من معهد باستير ورئيس الجمعية الملكية السابق المدعو روبرت ماي) بأنها تجربة غير آمنة ولم تكن ضرورية لإثبات الاستنتاجات المقصودة، ووصفوا عمل تشين بأنه «غير مسؤول إطلاقًا» وأثاروا أيضًا بعض المخاوف بشأن السلامة البيولوجية للمختبر نفسه.[38] أشاد آخرون (منهم مدير مركز التعاون التابع لمنظمة الصحة العالمية حول الإنفلونزا في طوكيو المدعو ماساتو تاشيرو) بمختبر تشين ووصفه بأنه «الأحدث». وصف جيريمي فارار، وهو مدير وحدة الأبحاث السريرية بجامعة أكسفورد في مدينة هو تشي مينه، العمل بأنه «استثنائي» وقال إنه أظهر «التهديد الحقيقي» الذي يمثله «استمرار انتقال سلالات إتش 5 إن 1 في آسيا ومصر».[36]

المراجع

  1. ^ Osterhaus، A. D.؛ Rimmelzwaan، G. F.؛ Martina، B. E.؛ Bestebroer، T. M.؛ Fouchier، R. A. (12 مايو 2000). "Influenza B virus in seals". Science. ج. 288 ع. 5468: 1051–1053. Bibcode:2000Sci...288.1051O. DOI:10.1126/science.288.5468.1051. ISSN:0036-8075. PMID:10807575. مؤرشف من الأصل في 2023-03-02. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-25.
  2. ^ Gain-of-Function Research: Background and Alternatives (بEnglish). National Academies Press (US). 13 Apr 2015. Archived from the original on 2023-04-09. Retrieved 2021-05-25.
  3. ^ أ ب Imperiale، Michael J.؛ Howard، Don؛ Casadevall، Arturo (28 أغسطس 2018). The Silver Lining in Gain-of-Function Experiments with Pathogens of Pandemic Potential. ص. 575–587. DOI:10.1007/978-1-4939-8678-1_28. ISBN:978-1-4939-8677-4. PMC:7120448. PMID:30151593. {{استشهاد بكتاب}}: |صحيفة= تُجوهل (مساعدة)
  4. ^ Selgelid، Michael J. (6 يوليو 2016). "Gain-of-Function Research: Ethical Analysis". Science and Engineering Ethics. ج. 22 ع. 4: 923–964. DOI:10.1007/s11948-016-9810-1. PMC:4996883. PMID:27502512.
  5. ^ "Recommended Policy Guidance for Departmental Development of Review Mechanisms for Potential Pandemic Pathogen Care and Oversight (P3CO)" (PDF). Department of Health and Human Services. Office of the Assistant Secretary for Preparedness and Response. 9 يناير 2017. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-30.
  6. ^ Gain of function: experimental applications relating to potentially pandemic pathogens (PDF). Halle (Saale): European Academies Science Advisory Council. أكتوبر 2015. ISBN:978-3-8047-3481-4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-30. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-25.
  7. ^ أ ب The Current Policy Environment (بEnglish). National Academies Press (US). 14 Sep 2017. Archived from the original on 2023-03-13. Retrieved 2021-05-26.
  8. ^ "Gain-of-Function Research". وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 2023-03-14.
  9. ^ Gain of function: experimental applications relating to potentially pandemic pathogens (PDF). European Academies Science Advisory Council. أكتوبر 2015. ISBN:978-3-8047-3481-4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-30.
  10. ^ Tools for the Identification, Assessment, Management, and Responsible Communication of Dual Use Research of Concern (PDF). Prepared by the معاهد الصحة الوطنية الأمريكية on behalf of the United States Government. سبتمبر 2014. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-13. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  11. ^ "Dual Use Research of Concern (DURC) Committee - NIH Office of Intramural Research". oir.nih.gov. مؤرشف من الأصل في 2023-03-13. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  12. ^ Himmel، Mirko (سبتمبر 2019). "Emerging Dual-use Technologies in the Life Sciences: Challenges and Policy Recommendations on Export Control SIPRI". www.sipri.org. ج. 64. مؤرشف من الأصل في 2023-04-04. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  13. ^ REPORT FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE COUNCIL on the implementation of Regulation (EC) No 428/2009 setting up a Community regime for the control of exports, transfer, brokering and transit of dual-use items (PDF). Brussels: European Commission. 14 ديسمبر 2018. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-13. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  14. ^ Enserink, Martin (7 May 2014). "German Ethics Council: Government Should Regulate Dangerous Research". Science (بEnglish). Archived from the original on 2023-03-13. Retrieved 2021-05-26.
  15. ^ Competing Responsibilities?: Addressing the Security Risks of Biological Research in Academia (PDF). الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم. 20 يناير 2010. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2022-10-05. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  16. ^ "United States Government Policy for Institutional Oversight of Life Sciences Dual Use Research of Concern" (PDF). S3: Dual Use Research of Concern. Public Health Emergency office of the وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-02-09. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  17. ^ Patrone، Daniel؛ Resnik، David؛ Chin، Lisa (سبتمبر 2012). "Biosecurity and the Review and Publication of Dual-Use Research of Concern". Biosecurity and Bioterrorism. ج. 10 ع. 3: 290–298. DOI:10.1089/bsp.2012.0011. ISSN:1538-7135. PMC:3440065. PMID:22871221.
  18. ^ "The Deep Dish on Institutional DURC Policy: Calling All Stakeholders!". Office of Science Policy. مؤرشف من الأصل في 2021-10-31. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-26.
  19. ^ Board On Life، Sciences؛ Division on Earth Life Studies؛ Committee On Science، Technology؛ Policy Global، Affairs؛ Board on Health Sciences Policy؛ National Research Council؛ Institute of Medicine (2015). "Potential Benefits of Gain-of-Function Research National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2015. Potential Risks and Benefits of Gain-of-Function Research: Summary of a Workshop. Washington, DC: The National Academies Press.". Potential Risks and Benefits of Gain-of-Function Research: Summary of a Workshop. National Research Council and Institute of Medicine. DOI:10.17226/21666. ISBN:978-0-309-36783-7. PMID:25719185. مؤرشف من الأصل في 2022-10-11. {{استشهاد بكتاب}}: |الأخير4= باسم عام (مساعدة)
  20. ^ Schoch-Spana، Monica (1 أبريل 2015). "Public Engagement and the Governance of Gain-of-Function Research". Health Security. ج. 13 ع. 2: 69–73. DOI:10.1089/hs.2015.0005. PMC:4394177. PMID:25813979.
  21. ^ Zimmer، Carl؛ Gorman، James (20 يونيو 2021). "Fight Over Covid's Origins Renews Debate on Risks of Lab Work - Talk of 'gain-of-function' research, a muddy category at best, brings up deep questions about how scientists should study viruses and other pathogens". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 2022-01-27. اطلع عليه بتاريخ 2021-06-20.
  22. ^ Subbaraman, Nidhi (27 Jan 2020). "US officials revisit rules for disclosing risky disease experiments". Nature (بEnglish). Nature News. DOI:10.1038/d41586-020-00210-5. Archived from the original on 2023-01-03. Retrieved 2021-05-26.
  23. ^ Kaiser، Jocelyn (24 يناير 2020). "After criticism, federal officials to revisit policy for reviewing risky virus experiments". Science. مؤرشف من الأصل في 2022-10-21.
  24. ^ أ ب Imai، Masaki؛ Watanabe، Tokiko؛ Hatta، Masato؛ Das، Subash C.؛ Ozawa، Makoto؛ Shinya، Kyoko؛ Zhong، Gongxun؛ Hanson، Anthony؛ Katsura، Hiroaki؛ Watanabe، Shinji؛ Li، Chengjun؛ Kawakami، Eiryo؛ Yamada، Shinya؛ Kiso، Maki؛ Suzuki، Yasuo؛ Maher، Eileen A.؛ Neumann، Gabriele؛ Kawaoka، Yoshihiro (2012). "Experimental adaptation of an influenza H5 HA confers respiratory droplet transmission to a reassortant H5 HA/H1N1 virus in ferrets". Nature. ج. 486 ع. 7403: 420–428. Bibcode:2012Natur.486..420I. DOI:10.1038/nature10831. PMC:3388103. PMID:22722205.
  25. ^ أ ب Schrauwen، Eefje J. A.؛ Herfst، Sander؛ Leijten، Lonneke M.؛ van Run، Peter؛ Bestebroer، Theo M.؛ Linster، Martin؛ Bodewes، Rogier؛ Kreijtz، Joost H. C. M.؛ Rimmelzwaan، Guus F.؛ Osterhaus، Albert D. M. E.؛ Fouchier، Ron A. M.؛ Kuiken، Thijs؛ van Riel، Debby (أبريل 2012). "The multibasic cleavage site in H5N1 virus is critical for systemic spread along the olfactory and hematogenous routes in ferrets". Journal of Virology. ج. 86 ع. 7: 3975–3984. DOI:10.1128/JVI.06828-11. ISSN:1098-5514. PMC:3302532. PMID:22278228.
  26. ^ Connor، R. J.؛ Kawaoka، Y.؛ Webster، R. G.؛ Paulson، J. C. (15 نوفمبر 1994). "Receptor specificity in human, avian, and equine H2 and H3 influenza virus isolates". Virology. ج. 205 ع. 1: 17–23. DOI:10.1006/viro.1994.1615. ISSN:0042-6822. PMID:7975212. مؤرشف من الأصل في 2023-02-13. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-29.
  27. ^ Dance، Amber (28 أكتوبر 2021). "The shifting sands of 'gain-of-function' research". Nature. ج. 598 ع. 7882: 554–557. Bibcode:2021Natur.598..554D. DOI:10.1038/d41586-021-02903-x. PMID:34707307. S2CID:240071919.
  28. ^ Belser، Jessica A.؛ Tumpey، Terrence M. (5 ديسمبر 2013). "H5N1 pathogenesis studies in mammalian models". Virus Research. ج. 178 ع. 1: 168–185. DOI:10.1016/j.virusres.2013.02.003. ISSN:1872-7492. PMC:5858902. PMID:23458998.
  29. ^ Holzer, Barbara; Morgan, Sophie B.; Matsuoka, Yumi; Edmans, Matthew; Salguero, Francisco J.; Everett, Helen; Brookes, Sharon M.; Porter, Emily; MacLoughlin, Ronan; Charleston, Bryan; Subbarao, Kanta; Townsend, Alain; Tchilian, Elma (15 Jun 2018). "Comparison of Heterosubtypic Protection in Ferrets and Pigs Induced by a Single-Cycle Influenza Vaccine". The Journal of Immunology (بEnglish). 200 (12): 4068–4077. DOI:10.4049/jimmunol.1800142. ISSN:0022-1767. PMC:5985365. PMID:29703861. Archived from the original on 2022-10-24. Retrieved 2021-05-29.
  30. ^ Belser، Jessica A.؛ Katz، Jacqueline M.؛ Tumpey، Terrence M. (1 سبتمبر 2011). "The ferret as a model organism to study influenza A virus infection". Disease Models & Mechanisms. ج. 4 ع. 5: 575–579. DOI:10.1242/dmm.007823. ISSN:1754-8403. PMC:3180220. PMID:21810904. مؤرشف من الأصل في 2023-01-29. اطلع عليه بتاريخ 2021-05-29.
  31. ^ Resnik، David B. (2013). "H5N1 Avian Flu Research and the Ethics of Knowledgg". The Hastings Center Report. ج. 43 ع. 2: 22–33. DOI:10.1002/hast.143. ISSN:0093-0334. PMC:3953619. PMID:23390001.
  32. ^ Herfst، Sander؛ Schrauwen، Eefje J. A.؛ Linster، Martin؛ Chutinimitkul، Salin؛ de Wit، Emmie؛ Munster، Vincent J.؛ Sorrell، Erin M.؛ Bestebroer، Theo M.؛ Burke، David F.؛ Smith، Derek J.؛ Rimmelzwaan، Guus F.؛ Osterhaus، Albert D. M. E.؛ Fouchier، Ron A. M. (22 يونيو 2012). "Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets". Science. ج. 336 ع. 6088: 1534–1541. Bibcode:2012Sci...336.1534H. DOI:10.1126/science.1213362. ISSN:0036-8075. PMC:4810786. PMID:22723413.
  33. ^ "Opinion An Engineered Doomsday". نيويورك تايمز. 7 يناير 2012. مؤرشف من الأصل في 2023-03-26.
  34. ^ Lipsitch، Marc (2018). "Why Do Exceptionally Dangerous Gain-of-Function Experiments in Influenza?". Influenza Virus. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). ج. 1836. ص. 589–608. DOI:10.1007/978-1-4939-8678-1_29. ISBN:978-1-4939-8677-4. ISSN:1940-6029. PMC:7119956. PMID:30151594.
  35. ^ Zhang، Y.؛ Zhang، Q.؛ Kong، H.؛ Jiang، Y.؛ Gao، Y.؛ Deng، G.؛ Shi، J.؛ Tian، G.؛ Liu، L.؛ Liu، J.؛ Guan، Y.؛ Bu، Z.؛ Chen، H. (2013). "H5N1 Hybrid Viruses Bearing 2009/H1N1 Virus Genes Transmit in Guinea Pigs by Respiratory Droplet". Science. ج. 340 ع. 6139: 1459–1463. Bibcode:2013Sci...340.1459Z. DOI:10.1126/science.1229455. PMID:23641061. S2CID:206544849.
  36. ^ أ ب Yong, Ed (2013). "Scientists create hybrid flu that can go airborne". نيتشر (مجلة) (بEnglish). DOI:10.1038/nature.2013.12925. Archived from the original on 2023-02-21. Retrieved 2021-05-29.
  37. ^ أ ب Fouchter، Ron A. M.؛ García-Sastre، Adolfo؛ Kawaoka، Yoshihiro؛ Barclay، Wendy S.؛ Bouvier، Nicole M.؛ Brown، Ian H.؛ Capua، Ilaria؛ Chen، Hualan؛ Compans، Richard W.؛ Couch، Robert B.؛ Cox، Nancy J.؛ Doherty، Peter C.؛ Donis، Ruben O.؛ Feldmann، Heinz؛ Guan، Yi؛ Katz، Jacqueline M.؛ Kiselev، Oleg I.؛ Klenk، H. D.؛ Kobinger، Gary؛ Liu، Jinhua؛ Liu، Xiufan؛ Lowen، Anice؛ Mettenletter، Thomas C.؛ Osterhaus، Albert D. M. E.؛ Palese، Peter؛ Petris، J. S. Malik؛ Perez، Daniel R.؛ Richt، Jürgen A.؛ Schultz-Cherry، Stacey؛ STteel، John؛ Subbarao، Kanta؛ Swayne، David E.؛ Takimoto، Toru؛ Tashiro، Masato؛ Taubenberger، Jeffrey K.؛ Thomas، Paul G.؛ Tripp، Ralph A.؛ Tumpey، Terrence M.؛ Webby، Richard J.؛ Webster، Robert G (1 فبراير 2013). "Transmission Studies Resume For Avian Flu". Science. ج. 339 ع. 6119: 520–521. Bibcode:2013Sci...339..520F. DOI:10.1126/science.1235140. ISSN:0036-8075. PMC:3838856. PMID:23345603.
  38. ^ أ ب Hvistendahl, Mara (12 Jul 2013). "Veterinarian-in-Chief". Science (بEnglish). 341 (6142): 122–125. Bibcode:2013Sci...341..122H. DOI:10.1126/science.341.6142.122. ISSN:0036-8075. PMID:23846887. Archived from the original on 2021-09-23. Retrieved 2021-05-29.