Biohacking a budúcnosť zlepšovania človeka

Myslíte si, že výskum je vyhradený pre vedcov? Všeobecne sa predpokladá, že potrebujete mať titul Ph.D. a byť prepojený s výskumnou inštitúciou s cieľom zapojiť sa do uznávanej vedeckej práce. Do-it-yourself biológia (DIY biológia alebo DIY Bio), tiež známy ako biohacking, spochybňuje tento pojem.

Toto globálne hnutie šíri medzi laickou verejnosťou platné vedecké metódy.

Biohackeri navrhujú, aby každý mohol významne prispieť k oblasti biológie. Biohacking preklenuje priepasť medzi amatérskymi vedcami a profesionálnymi biológmi.

Teraz sú situácie, keď sa tieto dve skupiny stretávajú v moderných laboratóriách, ktoré sú otvorené pre verejnosť. Aktivita biohackingu môže byť celoživotnou vášňou, koníčkom alebo niekedy ďalším veľkým obchodným nápadom. Peňažná odmena je však zriedka v popredí; biohackery sú vo všeobecnosti o inováciách a vytváraní biotechnologického komunitného hnutia.

Od roku 1988 sa DIY Bio vyvinula do plnohodnotného konceptu. V roku 2016 sa v Oaklande uskutočnila inauguračná konferencia zameraná na biohackovanie - BioHACK THE PLANET (BioHTP). BioHTP naznačuje, že komunita rastie, a to lokálne aj globálne. Niekoľko rečníkov s rôznymi záujmami a odbornými oblasťami prezentovaných na konferencii. Zahrali vedcov, umelcov a zakladateľov rôznych biohackovacích laboratórií.

Jedným z najvýznamnejších rečníkov bol Andrew Drew Endy, Ph.D., docent bioinžinierstva Stanford, ktorý bol menovaný jedným zo 75 najvplyvnejších ľudí 21. storočia Esquirem. Spolupracuje s biohackou komunitou a je známy podporou koncepcie otvorenej vedy a interdisciplinárnej inovácie.

Biohackery pre inovácie v medicíne

Niektorí ľudia trpia a zbytočne umierajú z dôvodu nadmernej byrokracie a finančných záujmov určitých spoločností a jednotlivcov? Túto otázku často kladú biohackeri. Zdravotne súvisiaci výskum sa preto stáva čoraz dôležitejším v komunite DIY Bio. Myšlienka ľahšej dostupnosti lekárskej starostlivosti a liekov je presvedčivá a biohackeri dúfajú, že všetky lieky na záchranu života budú dostupné.

Otvorený inzulín je napríklad projekt vedený tímom biohackerov, ktorí sa snažia vyvinúť novú verziu inzulínu, ktorá by bola ekonomickejšia a širšie dostupná. Projekt získava impulz a širšia komunita si uvedomuje svoje altruistické motívy.

V súčasnosti nie je k dispozícii generický inzulín a mnohí pacienti, najmä v menej rozvinutých regiónoch sveta, nemajú. To im spôsobuje riziko vzniku komplikácií súvisiacich s cukrovkou, ako je slepota, poškodenie nervov a obličiek, kardiovaskulárne problémy a dokonca aj smrť. Priemyselné protokoly na výrobu inzulínu sú zložité a často zastarané, takže tím otvoreného inzulínu má za cieľ vyvinúť jednoduchšiu verziu, ktorá bude voľne dostupná pre každého.

Ide o viacstupňový proces. Stupeň 1 bude zahŕňať vloženie optimalizovanej sekvencie DNA do baktérií E. coli na indukciu baktérií na produkciu inzulínových prekurzorov. Potom nasleduje overenie, či bol vyrobený ľudský proinzulín. V neskorších štádiách sa vyvinie aktívna inzulínová forma. Účastníci projektu sú všetci dobrovoľníci a všetky prostriedky získané na otvorený inzulín sa údajne používajú priamo na ich výskumné činnosti.

Otvorený inzulín bol tiež schválený Josiahom Zaynerom, Ph.D., generálnym riaditeľom a zakladateľom The Odin, ktorý je veľkým zástancom demokratizácie vo vede a medicíne.

Zaynerova biohackingová spoločnosť vyrába nízkonákladové súpravy CRISPR (zoskupené pravidelne interspaced short palindromic repeats), ktoré obsahujú systém na úpravu génov a môžu modifikovať DNA organizmov. Experimenty, ktoré umožňujú, je možné aplikovať rôznymi spôsobmi, od osobného zdravia až po zlepšenie procesu pivovania piva. Aby ste mohli začať, súbory CRISPR sú kompletné s príkladovým experimentom, ktorý učí používateľa o základných technikách molekulárnej biológie a génovej inžinierstva. Prípadne si môžete tiež vybrať kúpu súpravy Odin, ktorá vám umožní navrhnúť vlastné fluorescenčné kvasinky.

Zayner použil vlastné inovácie na pomoc pri zvládaní chronických gastrointestinálnych problémov. Osobne uskutočnil transplantáciu mikrobiálnych buniek v celom tele. Mikrobiómy pozostávajú z biliónov mikroorganizmov a obsahujú množstvo baktérií, ktoré sa nachádzajú v celom našom tele: na koži, v črevách, v nosoch, v ústach atď.

Zayner nahradil svoj nezdravý mikrobióm so zdravou verziou od darcu. To zahŕňalo požívanie fekálnych vzoriek darcu, ktoré boli umiestnené vo sterilnej kapsule. Postup by mohol byť paralelný s fekálnym transplantátom , aj keď je to viac nekonvenčná verzia. Zaynerove úsilie sa ukázalo ako veľmi prospešné pre neho. Avšak jeho techniky nemusia byť nevyhnutne prijaté v tradičnom lekárskom prostredí z rôznych dôvodov.

Od špičkových výskumných zariadení až po Garážové laboratóriá

Biohackery často pracujú doma, zo svojich obytných miestností alebo garáží. Namiesto toho, aby museli dodržiavať inštitucionálne usmernenia a nariadenia, majú slobodu výskumu v smere, ktorý si vyberú. Pracujú samostatne alebo v malých skupinách a niekedy zahŕňajú profesionálnych vedcov, ktorí môžu poskytnúť poradenstvo.

Existujú však určité nevýhody biohackingu. Napríklad, ak nemáte inštitucionálny prístup, je ťažké získať materiály Wetware. Taq polymeráza je jeden taký materiál - to je termostabilná DNA polymeráza potrebná na polymerázovú reťazovú reakciu (PCR), ktorá sa podieľa na amplifikácii DNA.

Veľkou časťou misie komunity biohackingu je vzdelávanie. Samostatné kurzy umožňujú členom verejnosti učiť sa od odborníkov, takže aj oni môžu neskôr prispieť k vede. V roku 2010 bolo v Brooklyne v New Yorku otvorené prvé komunitné biotechnologické laboratórium nazvané Genspace. Rovnako ako u mnohých ďalších iniciatív DIY Bio, začala to skupina nadšených vedcov. Toto miestne hnutie podporuje občiansku vedu a povzbudzuje svojich členov, aby pracovali na svojich vlastných projektoch a skúmali ich myšlienky. Kurzy génového priestoru vyučujú odborníci s doktorandskými titulmi a členstvo je 100 dolárov mesačne, čo zahŕňa 24 hodín denne a 7 dní v týždni prístup k zariadeniam, zariadeniam a dobrovoľníkovi.

Laboratóriá proti kultúre sú Oaklandovou vlastnou komunitou biohackingu a vedy občanov. Aj oni ponúkajú svojim členom kompletne vybavené laboratórium molekulárnej biológie. Do budúcnosti plánujú zaradiť do laboratória BioSafety úroveň 2, čo im umožní pracovať na ľudských bunkách a izolovať nové bakteriálne organizmy.

Ak chcete nájsť miestne biohacking laboratórium, existuje niekoľko vymenovaných v Severnej Amerike, rovnako ako niektoré miesta po celom svete. DIY Bio príležitosti by mohli byť bližšie, ako si myslíte.

Koncept biohackingu je teraz dokonca potenciálne prekračujúci hranice tradičných laboratórií. Je možné, že budú k dispozícii prenosné laboratóriá s veľkosťou obedov. Bento Lab je jedným z týchto príkladov. Toto je základná laboratórium na analýzu DNA, ktorá obsahuje všetky základné nástroje molekulárnej biológie. Umožňuje vám odobrať biologické vzorky, extrahovať DNA a vykonať základnú analýzu DNA. Zahŕňa termocyklerovú, centrifugačnú a DNA elektroforéznu krabicu, čo z nej robí pripravenú laboratórnu súpravu, ktorá je zabalená v praktickom boxe, ktorý pripomína laptop.

Spoluzakladatelia spoločnosti Bento Lab Philipp Boeing a Bethan Wolfenden získali finančné prostriedky pre laboratórium prostredníctvom kampane Kickstarter. Keď je spoločnosť Bento Lab schopná dodávať svoj produkt, inovácia môže byť obzvlášť vhodná pre školské laboratóriá a nadšencov biohackingu.

Je Biohacking bezpečný?

Niektorí kritici sa obávajú bezpečnosti garážových laboratórií a tvrdia, že biohackovanie by mohlo byť potenciálne nebezpečné, najmä pri práci so živými organizmami. Tento typ činnosti nie je regulovaný, čo je jeho výhodou i nevýhodou.

Na jednej strane môžu biohackeri, ktorí nie sú obmedzovaní vládnymi nariadeniami, ďalej tlačiť hranice vedy. Na druhej strane sa niektorí obávajú, že potenciálne nebezpečné mikróby môžu byť vytvorené vo svojich laboratóriách. Zdá sa však, že biohackovanie sa nevyvinulo do stavu, v ktorom je to stále nebezpečné, a je veľmi nepravdepodobné, že biológovia sa môžu zapojiť do projektov transformačnej genetiky. Biohackeri sami podporujú formu dohľadu prostredníctvom transparentnosti a peer-review.

To sa však môže zmeniť, ak vedci začnú editovať ľudské gény a modifikovať ľudské organizmy. Prínosy a riziká týchto postupov (napríklad zmena ľudského embrya) sú veľmi zložité a vyžadujú úzku etickú kontrolu. Toto platí pre všetky nastavenia, ktoré by mohli vykonať takéto experimenty vrátane regulovaných laboratórií. Mnohí experti sú proti každej práci, ktorá by mohla viesť k geneticky modifikovaným ľuďom. V septembri vydala Nuffieldova rada pre bioetiku - nezávislú organizáciu, ktorá radila tvorcov politík - etickú správu o editácii genómu. Vo svojej správe upozorňujú na to, ako by sa riadenie organizmov na úpravu genomu mohlo riadiť mimo regulovaných prostredí a konkrétne sa odvoláva na amatérskych vedcov, ktorí majú teraz prístup k lacným on-line zostávam.

Mnohé biohackovacie laboratóriá pracujú iba s baktériami, ktoré sú považované za bezpečné. Napríklad Genspace používa len nepatogénne organizmy a nepracuje s ľudskými bunkami. Spolupracujú aj s externým poradným výborom pre bezpečnosť. V súlade s tým niektorí odborníci naznačujú, že spoločnosť by mala umožniť vývoj technológií biohackingu pri sledovaní vývoja, takže tieto snahy majú lepšiu šancu viesť k pozitívnym výsledkom, keďže pokračujú.

> Zdroje:

> Kaebnick G, Gusmano M, Murray T. Etika syntetickej biológie: Ďalšie kroky a predchádzajúce otázky. Hastings Center Report . 2014; 44: S4-S26.

> Kera D. Inovačné režimy založené na kolaboratívnom a globálnom tinkeringu: syntetická biológia a nanotechnológia v priestoroch hackerov. Technol Soc . 2014; 37 (Nanotechnológia cestujúca do zahraničia: Medzinárodný rozmer nanotechnológií ako meniaci sa koncept): 28-37.

> Meyer M. Domestikovanie a demokratizácia vedy: geografia biológie do-it-yourself. J Mater Cult . Jún 2013; 18 (2): 117-134.

> Zdôvodnenie Nadácia O. Je neregulovaný Biohacking budúcnosť vedy ?: New at Reason. [sériový online]. 2016