Companiile americane de sintetizare a ADN-ului pot crea patogeni periculoşi în lipsa unor tehnologii fiabile de scanare a secvenţelor genetice

Companiile americane de sintetizare a ADN-ului pot crea patogeni periculoşi în lipsa unor tehnologii fiabile de scanare a secvenţelor genetice

FOTO ARHIVĂ

Biologii din toată lumea apelează la diverse companii pentru a sintetiza fragmente de ADN în scopul utilizării lor în laborator sau clinici. Serviciile secrete şi oamenii de ştiinţă deopotrivă se tem că bioteroriştii ar putea exploata aceste servicii pentru a produce virusuri şi toxine periculoase. Infimele modificări într-o secvenţă genetică, care nu schimbă funcţia ADN, trec de scanarea de securitate, scrie Nature.

Ştiri pe aceeaşi temă

Guvernul SUA alocă fonduri pentru tehnologii de scanare bazate pe inteligenţă artificială pentru a depista dacă o secvenţă ADN codează  secţiuni ale unui patogen periculos. Câteva grupuri de oameni de ştiinţă şi-au prezentat rezultatele preliminare la conferinţa pentru ameninţări biologice a Societăţii Americane pentru Microbiologie (ASM) care a avut loc în Arlington, Virginia, pe 31 Ianuarie. Descoperirile lor pot duce la mai buna înţelegere a modului în care patogenii afectează organismul uman, dar şi la înţelegerea modului  în care anumite secvenţe ADN sunt legate de funcţii biologice specifice.
 
Omar Tabbaa, director al departamentului de biotehnologie computaţională al Battelle, o companie de dezvoltare de tehnologii din Columbus, Ohio a spus că costurile tot mai reduse şi accesul tot mai facil la ingineria ADN a dus la creşterea ameninţărilor de biosecuritate. Oricine doreşte decodarea unei bucăţi specifice de ADN poate obţine cu relativă uşurinţă şirul de litere numit baze, fiecare bază costând câţiva peni.
 
În 2009, unele dintre cele mai mari companii de sintetizare a ADN-ului au format un consorţiu în scopul creării de proceduri standardizate de verificare în bazele de date a secvenţelor primite de la clienţi. În cazul în care scanarea automată indică o secvenţă suspicioasă, compania nu va sintetiza ADN-ul  decât după  ce verifică faptul că cilentul respectiv este un cercetător valid.
 
Problema cu programele existente este însă că sortează doar acele porţiuni ale secvenţelor care se potrivesc perfect celor ale patogenilor cunoscuţi. Un terorist inteligent poate păcăli sistemul schimbând doar câteva baze în ADN-ul unui virus sau gene care produce o toxină sau creând un patogen care nu există în mod natural.
 

Companiile concurează pentru proiectarea celor mai fiabili algoritmi de scanare a secvenţelor ADN

 
Astfel,  în 2016, Agenţia pentru Proiecte de Cercetare Avansată a serviciilor inteligente ale SUA (IARPA) a pus bazele unui program de proiectare a unor algoritmi care să poată detecta secvenţe potenţial ameninţătoare. 5 echipe din industrie şi lumea academică concurează în acest program , spune managerul acestuia, John Julias. 
 
Până în 2020 echipele trebuie să găsească un mod de a determina în mai puţin de două săptămâni dacă o secvenţă necunoscută prezintă sau nu o ameninţare. Se anunţă o sarcină dificilă, spune Andrew Warren, un inginer software de la Universitatea Virginia, Charlottesville. „Ni se cere să fim capabili să recunoaştem orice organism de pe planetă, ca şi structura sa moleculară.”
 
Echipa lui Warren lucrează la un program care compară 40 de milioane de secvenţe aparţinând a 90.000 de specii de microbi. Algoritmul învaţă să recunoască secvenţe ADN ale unor patogeni şi toxine, identifică caracteristicile lor comune, ca apoi să caute secvenţe similare în alte organisme. Ei vor prezenta la întâlnirea ASM doar stadiile preliminare ale proiectului lor, deşi Warren spune că algoritmul poate prezice destul de fidel de la ce tip de organism provine o anumită secvenţă.
 
Tabbaa, a cărui echipă lucrează la un algoritm similar folosind secvenţe atât din baze de date publice, cât şi private, spune că algoritmii computerizaţi pot recunoaşte anumite elemente comune ale unor patogeni pe care expertiza umană le ratează.  Acest lucru permite programelor să distingă părţile importante ale unei secvenţe ADN, şi pe acelea care pot fi schimbate fără a afecta funcţia patogenului. Scopul este să indice acele porţiuni dintr-o secvenţă necunoscută care ar putea reprezenta o ameninţare de securitate.
 
Echipa lui Batelle speră că programul va putea releva informaţii noi despre biologia elementară a organismelor – precum o secvenţă ADN universală care permite toxinelor sau viruşilor să rămână ataşate de celule. Atare descoperiri ar putea juta cercetătorii să diagnosticheze mai rapid infecţiile sau să îmbunătăţească biotehnologiile. 
 
Rob Carlson, director managerial la Capitalul Bioeconomic, o firmă din Seattle, Washington, e sceptic la ideea că limitarea exploatării companiilor de sintetizare a ADN-ului este o bună măsură preventivă: „Majoritatea atacurilor au implicat eliberarea de patogeni existenţi, care au fost dezvoltaţi în laborator; în 2001, de exemplu 5 oameni au murit în Statele Unite şi alţi 17 au fost îmbolnăviţi după ce au primit scrisori infestate cu spori de antrax.”
 
Competiţia este acerbă în domeniul sintetizării genelor, aproximativ 50 de companii primind în jur de 50.000 de comenzi pe an, informează Nature. 

Dacă apreciezi acest articol, te așteptăm să intri în comunitatea de cititori de pe pagina noastră de Facebook, printr-un Like mai jos:

citeste totul despre: