En novembre 2017, la publication Internet britannique The Independent a publié un article sur le nouveau programme de biologie synthétique de l'Agence américaine pour les projets de recherche avancée (DARPA), Advanced Plant Technologies (APT). Le département militaire prévoit de créer des algues génétiquement modifiées qui peuvent agir comme des capteurs autonomes pour collecter des informations dans des conditions où l'utilisation des technologies traditionnelles est impossible. Dans quelle mesure est-ce réaliste et en quoi menace-t-il l'humanité ?
On suppose que les capacités naturelles des plantes peuvent être utilisées pour détecter les produits chimiques pertinents, les micro-organismes nocifs, les rayonnements et les signaux électromagnétiques. Dans le même temps, changer leur génome permettra aux militaires de contrôler l'état de l'environnement et pas seulement. Ceci, à son tour, permettra de surveiller à distance la réaction des plantes en utilisant les moyens techniques existants.
Virus obéissants
Selon Blake Bextine, responsable du programme APT, l'objectif de la DARPA dans ce cas est de développer un système réutilisable efficace pour concevoir, créer directement et tester diverses plates-formes biologiques avec des capacités hautement adaptables qui peuvent être appliquées à un large éventail de scénarios.
Rendons hommage aux scientifiques américains et au département militaire américain, qui promeut activement le développement de la biologie synthétique. Dans le même temps, nous constatons que les progrès significatifs de ces dernières années, dont les résultats attendus devraient viser le bien de l'humanité, ont créé un problème totalement nouveau, dont les conséquences sont imprévisibles et imprévisibles. Il s'avère que les États-Unis ont désormais la capacité technique de concevoir des micro-organismes artificiels (synthétiques) qui sont absents dans les conditions naturelles. Cela signifie que nous parlons d'une nouvelle génération d'armes biologiques (BW).
Si vous vous souvenez, au siècle dernier, des recherches intensives aux États-Unis sur le développement du BW visaient à la fois à obtenir des souches d'agents responsables de maladies infectieuses dangereuses chez l'homme aux propriétés altérées (surmonter l'immunité spécifique, la résistance aux polyantibiotiques, augmenter la pathogénicité) et à développer moyens de leur identification et mesures de protection. En conséquence, les méthodes d'indication et d'identification des microorganismes génétiquement modifiés ont été améliorées. Des schémas pour la prévention et le traitement des infections causées par des formes naturelles et modifiées de bactéries ont été développés.
Les premières expérimentations sur l'utilisation des techniques et technologies de l'ADN recombinant ont été réalisées dans les années 70 et ont été consacrées à la modification du code génétique des souches naturelles en incluant des gènes uniques dans leur génome qui pourraient changer les propriétés des bactéries. Cela a ouvert aux scientifiques la possibilité de résoudre des problèmes aussi importants que la production de biocarburants, d'électricité bactérienne, de médicaments, de médicaments de diagnostic et de plates-formes multi-diagnostiques, de vaccins synthétiques, etc. Un exemple de la mise en œuvre réussie de tels objectifs est la création d'une bactérie contenant de l'ADN recombinant et produisant de l'insuline synthétique …
Mais il y a aussi un autre côté. En 2002, des poliovirus viables ont été synthétisés artificiellement, y compris ceux similaires à l'agent pathogène de la grippe espagnole, qui a fait des dizaines de millions de morts en 1918. Bien que des tentatives soient faites pour créer des vaccins efficaces basés sur de telles souches artificielles.
En 2007, des scientifiques du J. Craig Venter Research Institute (JCVI, USA) ont pu pour la première fois transporter le génome entier d'une espèce bactérienne (Mycoplasma mycoides) à une autre (Mycoplasma capricolum) et ont prouvé la viabilité d'un nouveau micro-organisme. Pour déterminer l'origine synthétique de ces bactéries, des marqueurs, appelés filigranes, sont généralement introduits dans leur génome.
La biologie synthétique est un domaine en développement intensif, représentant une étape qualitativement nouvelle dans le développement du génie génétique. Du transfert de plusieurs gènes entre organismes à la conception et à la construction de systèmes biologiques uniques qui n'existent pas dans la nature avec des fonctions et des propriétés "programmées". De plus, le séquençage génomique et la création de bases de données de génomes complets de divers micro-organismes permettront de développer des stratégies modernes de synthèse d'ADN de n'importe quel microbe en laboratoire.
Comme vous le savez, l'ADN est constitué de quatre bases, dont la séquence et la composition déterminent les propriétés biologiques des organismes vivants. La science moderne permet l'introduction de bases "non naturelles" dans le génome synthétique, dont le fonctionnement dans la cellule est très difficile à programmer à l'avance. Et de telles expériences sur "l'insertion" dans le génome artificiel de séquences d'ADN inconnues avec des fonctions inconnues sont déjà menées à l'étranger. Aux Etats-Unis, en Grande-Bretagne et au Japon, des centres multidisciplinaires traitant de biologie synthétique ont été créés; des chercheurs de diverses spécialités y travaillent.
Dans le même temps, il est évident que l'utilisation de techniques méthodologiques modernes augmente la probabilité de production « accidentelle » ou délibérée d'agents chimériques d'armes biologiques inconnus de l'humanité avec un tout nouvel ensemble de facteurs de pathogénicité. À cet égard, un aspect important se pose - assurer la sécurité biologique de telles études. Selon plusieurs spécialistes, la biologie synthétique appartient au domaine d'activité à haut risque lié à la construction de nouveaux micro-organismes viables. Il n'est pas exclu que des formes de vie créées en laboratoire puissent s'échapper du tube à essai, se transformer en armes biologiques, ce qui menacerait la diversité naturelle existante.
Une attention particulière doit être accordée au fait que, malheureusement, un autre problème important n'a pas été reflété dans les publications sur la biologie synthétique, à savoir la préservation de la stabilité du génome bactérien créé artificiellement. Les microbiologistes connaissent bien le phénomène des mutations spontanées dues à une modification ou à une perte (suppression) d'un gène dans le génome des bactéries et des virus, qui entraînent une modification des propriétés de la cellule. Cependant, dans des conditions naturelles, la fréquence d'apparition de telles mutations est faible et le génome des micro-organismes est caractérisé par une relative stabilité.
Le processus évolutif a façonné la diversité du monde microbien pendant des millénaires. Aujourd'hui, toute la classification des familles, genres et espèces de bactéries et de virus repose sur la stabilité des séquences génétiques, qui permet leur identification et détermine des propriétés biologiques spécifiques. Ils ont été le point de départ de la création de méthodes de diagnostic modernes telles que la détermination des profils de protéines ou d'acides gras de micro-organismes par spectrométrie de masse MALDI-ToF ou chromo-spectrométrie de masse, l'identification de séquences d'ADN spécifiques à chaque microbe par analyse PCR, etc. Dans le même temps, la stabilité du génome synthétique des microbes « chimériques » est actuellement inconnue, et il est impossible de prédire à quel point nous avons pu « tromper » la nature et l'évolution. Par conséquent, il est très difficile de prévoir les conséquences d'une pénétration accidentelle ou délibérée de tels micro-organismes artificiels en dehors du laboratoire. Même avec "l'innocuité" du microbe créé, sa libération "à la lumière" dans des conditions complètement différentes de celles du laboratoire peut conduire à une mutabilité accrue et à la formation de nouvelles variantes aux propriétés inconnues, éventuellement agressives. Une illustration frappante de cette position est la création d'une bactérie artificielle cynthia.
Mort sur la bouteille
Cynthia (Mycoplasma laboratorium) est une souche synthétique dérivée de laboratoire de mycoplasme. Il est capable de reproduction indépendante et était destiné, selon les rapports des médias étrangers, à éliminer les conséquences de la catastrophe pétrolière dans les eaux du golfe du Mexique en absorbant la pollution.
En 2011, des bactéries ont été lancées dans les océans pour détruire les marées noires qui constituent une menace pour l'écologie de la Terre. Cette décision irréfléchie et mal calculée s'est rapidement transformée en conséquences désastreuses - les micro-organismes sont devenus incontrôlables. Il y a eu des rapports sur une terrible maladie, appelée par les journalistes la peste bleue et provoquant l'extinction de la faune dans le golfe du Mexique. Dans le même temps, toutes les publications qui ont semé la panique dans la population appartiennent aux périodiques, tandis que les publications scientifiques préfèrent garder le silence. Actuellement, il n'y a aucune preuve scientifique directe (ou elles sont délibérément cachées) que la maladie mortelle inconnue est causée par Cynthia. Cependant, il n'y a pas de fumée sans feu, c'est pourquoi les versions déclarées de la catastrophe écologique dans le golfe du Mexique nécessitent une attention et une étude approfondies.
On suppose qu'au cours du processus d'absorption des produits pétroliers, cynthia a modifié et élargi les besoins nutritionnels en incluant des protéines animales dans le "régime". Entrant dans des plaies microscopiques sur le corps des poissons et autres animaux marins, il se propage par la circulation sanguine à tous les organes et systèmes, corrodant littéralement tout sur son passage en peu de temps. En quelques jours seulement, la peau des phoques est couverte d'ulcères, saignant constamment, puis complètement pourrie. Hélas, des cas mortels de la maladie (avec le même complexe de symptômes) et des personnes nageant dans le golfe du Mexique ont été signalés.
Un point essentiel est le fait que dans le cas de synthia, la maladie ne peut pas être traitée avec des antibiotiques connus, car, en plus des « filigranes », des gènes de résistance aux médicaments antibactériens ont été introduits dans le génome bactérien. Ce dernier soulève des questions et des surprises. Pourquoi le microbe saprophyte originel, incapable de provoquer des maladies chez les humains et les animaux, a-t-il besoin de gènes de résistance aux antibiotiques ?
À cet égard, le silence des responsables et des auteurs de cette infection semble pour le moins étrange. Selon certains experts, il y a une dissimulation de la véritable ampleur de la tragédie au niveau gouvernemental. Il est également suggéré que dans le cas de l'utilisation du synthia, nous parlons de l'utilisation d'armes bactériologiques à large spectre d'action, ce qui constitue une menace d'émergence d'une épidémie intercontinentale. Dans le même temps, pour dissiper la panique et les rumeurs, les États-Unis disposent de tout l'arsenal des méthodes modernes d'identification des micro-organismes, et il n'est pas difficile de déterminer l'agent étiologique de cette infection inconnue. Bien sûr, on ne peut exclure que cela soit le résultat de l'effet direct de l'huile sur un organisme vivant, bien que les symptômes de la maladie indiquent davantage son caractère infectieux. Néanmoins, la question, répétons-le, demande de la clarté.
Préoccupation naturelle au sujet des recherches incontrôlées de nombreux scientifiques russes et étrangers. Pour réduire le risque, plusieurs directions sont proposées - l'introduction d'une responsabilité personnelle pour les développements aux résultats non programmables, une augmentation de la culture scientifique au niveau de la formation professionnelle, et une large sensibilisation du public aux acquis de la biologie synthétique à travers les médias. Mais la communauté est-elle prête à suivre ces règles ? Par exemple, prélever des spores d'anthrax dans un laboratoire américain et les envoyer dans des enveloppes jette le doute sur l'efficacité du contrôle. De plus, compte tenu des possibilités modernes, la disponibilité de bases de données de séquences génétiques de bactéries, y compris d'agents responsables d'infections particulièrement dangereuses, de techniques de synthèse d'ADN, de méthodes de création de microbes artificiels, est facilitée. Il est impossible d'exclure l'obtention d'un accès non autorisé à ces informations par des pirates informatiques avec la vente ultérieure aux parties intéressées.
Comme le montre l'expérience du "lancement" de Cynthia dans des conditions naturelles, toutes les mesures proposées sont inefficaces et ne garantissent pas la sécurité biologique de l'environnement. En outre, il ne peut être exclu qu'il puisse y avoir des conséquences écologiques à long terme de l'introduction d'un micro-organisme artificiel dans la nature.
Les mesures de contrôle proposées - sensibilisation généralisée des médias et responsabilité éthique accrue des chercheurs dans la création de formes artificielles de micro-organismes - ne sont pas encore encourageantes. La plus efficace est la réglementation légale de la sécurité biologique des formes de vie synthétiques et le système de leur surveillance aux niveaux international et national conformément au nouveau système d'évaluation des risques, qui devrait inclure une étude expérimentale complète fondée sur des preuves des conséquences dans le domaine de la biologie synthétique. Une solution possible pourrait également être la création d'un conseil international d'experts pour évaluer les risques liés à l'utilisation de ses produits.
L'analyse montre que la science a atteint des frontières complètement nouvelles et a posé des problèmes inattendus. Jusqu'à présent, les schémas d'indication et d'identification des agents dangereux visaient leur détection basée sur l'identification de marqueurs antigéniques ou génétiques spécifiques. Mais lors de la création de micro-organismes chimériques avec différents facteurs de pathogénicité, ces approches sont inefficaces.
De plus, les schémas actuellement développés pour la prophylaxie spécifique et d'urgence, la thérapie étiotrope des infections dangereuses peuvent également s'avérer inutiles, car ils sont calculés, même en cas d'utilisation d'options modifiées, pour un agent pathogène connu.
L'humanité, sans le savoir, est entrée sur la voie de la guerre biologique avec des conséquences inconnues. Il n'y aura peut-être pas de gagnants dans cette guerre.
