Биохакерство и будущее улучшения человека

Считаете ли вы, что исследования предназначены только для ученых? Обычно предполагается, что вам нужно иметь степень доктора философии. и быть связанным с научно-исследовательским учреждением, чтобы заниматься признанной научной работой. Самостоятельная биология (DIY Biology или DIY Bio), также известная как биохакер, бросает вызов этому понятию.

Это глобальное движение распространяет действительные научные методы среди широкой общественности. Биохакеры предполагают, что каждый может внести существенный вклад в область биологии. Биохакерский мост ликвидирует разрыв между учеными-любителями и профессиональными биологами.

В настоящее время возникают ситуации, когда эти две группы встречаются в современных лабораториях, открытых для публики. Активность биохакера может быть увлечением на всю жизнь, хобби или иногда следующей великой бизнес-идеей. Однако денежное вознаграждение редко находится на переднем крае; Биохакеры, как правило, занимаются инновациями и создают движение биотехнологического сообщества.

Начиная с 1988 года, DIY Bio превратилась в полноценную концепцию. В 2016 году в Окленде состоялась первая конференция, посвященная вопросам биологического взлома - BioHACK THE PLANET (BioHTP). BioHTP дал понять, что сообщество растет, как локально, так и глобально. Ряд докладчиков с различными интересами и областями знаний, представленных на конференции. Среди них были ученые, художники и основатели различных лабораторий биохакерства.

Одним из наиболее выдающихся докладчиков был Эндрю Дрю Энди из Стэнфорда, доктор философии, доцент биоинженерии, который был назван одним из 75 наиболее влиятельных людей из 21^улица век Эсквайром. Он активно сотрудничает с сообществом биохаков и известен поддержкой концепции открытых наук и междисциплинарных инноваций.

Биохакеры для инноваций в медицине

Неужели некоторые люди страдают и умирают без необходимости из-за чрезмерной бюрократии и финансовых интересов определенных компаний и частных лиц? Этот вопрос часто задают биохакеры. Поэтому медицинские исследования становятся все более актуальными в сообществе DIY Bio. Идея облегчения доступа к медицинской помощи и медикаментам неотразима, и биохакеры надеются сделать жизненно важные лекарства доступными для всех.

Например, Open Insulin - это проект, осуществляемый командой биохакеров, которые занимаются разработкой новой версии инсулина, которая была бы более экономичной и более доступной. Проект набирает обороты, и более широкое сообщество признает их альтруистические мотивы.

В настоящее время нет доступного генерического инсулина, и многие пациенты, особенно в менее развитых регионах мира, остаются без него. Это ставит их под угрозу развития связанных с диабетом осложнений, таких как слепота, повреждение нервов и почек, сердечно-сосудистые проблемы и даже смерть. Промышленные протоколы для производства инсулина сложны и часто устарели, поэтому команда Open Insulin стремится разработать более простую версию, которая будет доступна каждому.

Это многоступенчатый процесс. Стадия 1 будет включать вставку оптимизированной последовательности ДНК в Е. coli бактерии, чтобы побудить бактерии производить предшественники инсулина. Это будет сопровождаться проверкой того, что человеческий проинсулин был произведен. На более поздних стадиях будет разработана активная форма инсулина. Все участники проекта являются волонтерами, и все средства, собранные для открытого инсулина, якобы используются непосредственно на их исследовательскую деятельность.

Открытый инсулин также поддержал Джозия Зайнер, доктор философии, генеральный директор и основатель The Odin, который является большим сторонником демократизации в науке и медицине. Собственная биотехнологическая компания Zayner производит недорогие наборы CRISPR (кластерные регулярно пересекающиеся короткие палиндромные повторы), которые содержат систему редактирования генов и могут модифицировать ДНК организмов. Эксперименты, которые они проводят, могут применяться различными способами - от личного здоровья до улучшения процесса пивоварения. Для начала, наборы CRISPR поставляются в комплекте с примером эксперимента, который учит пользователя некоторым базовым методам молекулярной биологии и генной инженерии. Кроме того, вы также можете приобрести комплект Odin, который позволяет создавать собственные флуоресцентные дрожжи.

Зайнер использовал свои собственные инновации, чтобы помочь справиться со своими хроническими желудочно-кишечными проблемами. Он лично провел трансплантацию микробиома всего тела. Микробиом состоит из триллионов микроорганизмов и включает в себя множество бактерий, которые находятся в нашем организме: на коже, в кишечнике, носу, рту и т. Д.

Зейнер заменил свой нездоровый микробиом здоровой версией донора. Это включало прием внутрь донорских фекальных образцов, которые были помещены в стерильную капсулу. Процедура может быть параллельна фекальной пересадке, хотя и более нетрадиционной версии. Усилия Зайнера оказались очень полезными для него. Однако его методы не обязательно могут быть приняты в традиционных медицинских условиях по ряду причин.

От современных исследовательских центров до гаражных лабораторий

Часто биохакеры работают дома, из своих жилых комнат или гаражей.Вместо того, чтобы следовать институциональным руководствам и правилам, у них есть свобода исследований в выбранном ими направлении. Они работают в одиночку или в небольших группах, а иногда привлекают профессионального ученого, который может дать рекомендации.

Однако у биохакера есть некоторые недостатки. Например, трудно получить материалы для посуды, если у вас нет доступа к учреждениям. Taq-полимераза является одним из таких материалов - это термостабильная ДНК-полимераза, необходимая для полимеразной цепной реакции (ПЦР), участвующей в амплификации ДНК.

Большая часть миссии сообщества биологов - образование. Практические курсы позволяют представителям общественности учиться у экспертов, поэтому они также могут впоследствии внести свой вклад в науку. В 2010 году в Бруклине, штат Нью-Йорк, была открыта первая общественная биотехнологическая лаборатория под названием Genspace. Как и во многих других инициативах DIY Bio, он был начат группой ученых-энтузиастов. Это массовое движение продвигает гражданскую науку и побуждает ее членов работать над своими собственными проектами и изучать их идеи. Курсы Genspace преподаются экспертами с докторской степенью, и членство составляет 100 долларов в месяц, что включает круглосуточный доступ к оборудованию, оборудованию и волонтерскому персоналу.

Counter Culture Labs - это собственное сообщество Окленда, занимающееся биологическим и гражданским наукой. Они также предлагают своим членам полностью оборудованную лабораторию молекулярной биологии. В будущем они планируют включить лабораторию уровня 2 по биобезопасности, которая позволит им работать с клетками человека и изолировать новые бактериальные организмы.

Если вы хотите найти свою местную лабораторию биологического взлома, в Северной Америке есть несколько перечисленных, а также в некоторых местах по всему миру. Возможности DIY Bio могут оказаться ближе, чем вы думаете.

Концепция биологического взлома в настоящее время даже потенциально выходит за рамки традиционных лабораторий. Портативные лаборатории размером с ланч-бокс могут стать доступными. Bento Lab является одним из таких примеров. Это базовая лаборатория анализа ДНК, которая включает в себя все необходимые инструменты для молекулярной биологии. Это позволяет вам брать биологические образцы, извлекать ДНК и выполнять базовый анализ ДНК. Он включает в себя термоциклер, центрифугу и коробку для электрофореза ДНК, что делает его готовым лабораторным комплектом, упакованным в удобную коробку, напоминающую ноутбук.

Соучредители Bento Lab Филипп Боинг и Бетан Вольфенден собрали средства для лаборатории в рамках кампании Kickstarter. Когда Bento Lab сможет отгружать свой продукт, это нововведение может особенно подойти для школьных лабораторий, а также для энтузиастов биохакера.

Biohacking безопасно?

Некоторые критики обеспокоены безопасностью гаражных лабораторий и утверждают, что биохакинг потенциально может быть опасным, особенно при работе с живыми организмами. Этот вид деятельности не регулируется, что является как его преимуществом, так и недостатком.

С одной стороны, биохакеры, не ограниченные правительственными постановлениями, могут расширить границы науки. С другой стороны, некоторые опасаются, что в их лабораториях могут быть созданы потенциально опасные микробы. Тем не менее, биохакинг, похоже, еще не дошел до состояния, когда он опасен, и весьма маловероятно, что самодельные биологи могли бы участвовать в проектах по трансформационной генетике. Сами биохакеры продвигают форму контроля через прозрачность и рецензирование.

Однако это может измениться, если ученые начнут редактировать человеческие гены и модифицировать человеческие организмы. Преимущества и риски таких процедур (например, изменение эмбриона человека) очень сложны и требуют тщательного этического контроля. Это относится ко всем настройкам, в которых могут проводиться такие эксперименты, включая регламентированные лабораторные работы. Многие эксперты выступают против любой работы, которая может привести к генетически модифицированным людям. В сентябре этого года Совет Наффилд по биоэтике - независимая организация, которая консультировала политиков - опубликовал этический обзор по редактированию генома. В своем отчете они предупреждают о способах управления организмами, редактирующими геном, вне регулируемой среды, и в особенности ссылаются на ученых-любителей, которые теперь имеют доступ к недорогим онлайн-наборам.

Многие лаборатории биологического взлома работают только с бактериями, которые считаются безопасными. Например, Genspace использует только непатогенные организмы и не работает с клетками человека. Они также сотрудничают с внешним консультативным советом по безопасности. В соответствии с этим, некоторые эксперты предполагают, что общество должно позволить прогрессировать технологиям биологического взлома, одновременно следя за ее развитием, поэтому у этих усилий больше шансов привести к положительным результатам по мере их продолжения.