Biohacking in prihodnost izboljšanja človeka

Ali menite, da so raziskave rezervirane za znanstvenike? Na splošno se domneva, da morate imeti doktorat. biti povezan z raziskovalno ustanovo, da bi se vključil v priznano znanstveno delo. Do-it-yourself biologija (DIY biologija ali DIY Bio), znan tudi kot biohacking, je izpodbijanje tega pojma.

To globalno gibanje širi veljavne znanstvene metode med laično javnost. Biohakerji predlagajo, da lahko vsakdo pomembno prispeva k področju biologije. Biohacking premošča vrzel med amaterskimi znanstveniki in poklicnimi biologi.

Zdaj obstajajo situacije, ko se ti dve skupini srečata v sodobnih laboratorijih, ki so odprti za javnost. Dejavnost biohackinga je lahko vseživljenjska strast, hobi ali včasih naslednja velika poslovna ideja. Vendar pa je denarna nagrada redko v ospredju; biohakerji so večinoma inovativni in ustvarjajo biotehnološko skupnostno gibanje.

Od leta 1988 se je DIY Bio razvil v celovit koncept. V letu 2016 je v Oaklandu potekala otvoritvena konferenca o biohackingu - BioHACK PLANET (BioHTP). BioHTP je opozoril, da se skupnost razvija tako lokalno kot globalno. Na konferenci je bilo predstavljenih več govornikov z različnimi interesi in področji strokovnega znanja. Med njimi so bili znanstveniki, umetniki in ustanovitelji različnih biohacking laboratorijev.

Eden od pomembnejših govornikov je bil dr. Andrew Drew Endy iz Stanforda, docent za bioinženiring, ki je bil imenovan za enega od 75 najbolj vplivnih ljudi v 21 državah.^st stoletja. Veliko sodeluje z biohacking skupnostjo in je znan po podpori konceptu odprte znanosti in meddisciplinarnih inovacij.

Biohackers za inovacije v medicini

Ali nekateri ljudje nepotrebno trpijo in umirajo zaradi pretirane birokracije in finančnih interesov določenih podjetij in posameznikov? To vprašanje pogosto postavljajo biohakerji. Medicinsko povezane raziskave zato postajajo vse bolj pomembne znotraj DIY bio skupnosti. Zamisel o lažjem dostopu do zdravstvene oskrbe in zdravil je prepričljiva, biološki hekerji pa upajo, da bodo drogam, ki živijo, na voljo vsem.

Open Insulin, na primer, je projekt, ki ga vodi skupina biohakerjev, ki iščejo razvoj nove različice insulina, ki bi bila bolj ekonomična in bolj dostopna. Projekt dobiva zagon in širša skupnost priznava svoje altruistične motive.

Trenutno ni na voljo generičnega insulina, veliko bolnikov, zlasti v manj razvitih regijah sveta, pa ne. To jih ogroža razvoj zapletov, povezanih s sladkorno boleznijo, kot so slepota, poškodbe živčevja in ledvic, kardiovaskularne težave in celo smrt. Industrijski protokoli za proizvodnjo insulina so zapleteni in pogosto zastareli, zato si skupina Open Insulin prizadeva razviti enostavnejšo različico, ki bo prosto dostopna vsakomur.

To je večstopenjski proces. Stopnja 1 bo vključevala vstavljanje optimiziranega zaporedja DNA v E.coli bakterije, da bakterije inducirajo predhodne sestavine insulina. Temu bo sledilo preverjanje, da je bil proizveden človeški proinzulin. V poznejših fazah se bo razvila oblika aktivnega insulina. Udeleženci projekta so vsi prostovoljci, vsa sredstva, zbrana za Open Insulin, pa naj bi bila neposredno uporabljena za njihove raziskovalne dejavnosti.

Odprt inzulin je potrdil tudi dr. Josiah Zayner, izvršni direktor in ustanovitelj Odina, ki je velik zagovornik demokratizacije znanosti in medicine. Zaynerjeva lastna biohakirna družba proizvaja nizkocenovne komplete CRISPR, ki vsebujejo sistem za urejanje genov in lahko spremenijo DNK organizmov. Poskuse, ki jih omogočajo, je mogoče uporabiti na različne načine, od osebnega zdravja do izboljšanja pivskega procesa. Če želite začeti, kompleti CRISPR dobite skupaj s primernim eksperimentom, ki poučuje uporabnika o nekaterih osnovnih molekularnih biologijah in tehnikah genskega inženiringa. Lahko pa se odločite tudi za nakup kompletov Odina, ki vam omogočajo, da si ustvarite svoj fluorescentni kvas.

Zayner je svoje lastne inovacije uporabil za pomoč pri obvladovanju kroničnih gastrointestinalnih težav. Osebno je opravil presaditev mikrobiomov celega telesa. Mikrobiome so sestavljene iz trilijonov mikroorganizmov in vključujejo veliko bakterij, ki jih najdemo v telesu: na koži, v črevesju, nosu, ustih itd.

Zayner je zamenjal nezdravo mikrobiome z zdravo različico od darovalca. To je vključevalo uživanje donorjevih fekalnih vzorcev, ki so bili dani v sterilno kapsulo. Postopek je lahko vzporeden s transplantacijo fekalij, čeprav bolj nekonvencionalna različica. Zaynerjeva prizadevanja so se mu izkazala za zelo koristna. Vendar pa njegove tehnike morda ne bodo nujno sprejete v tradicionalnem medicinskem okolju iz različnih razlogov.

Od najsodobnejših raziskovalnih objektov do laboratorijev Garage Labs

Biohakerji pogosto delajo doma, iz svojih dnevnih sob ali garaž.Namesto da bi morali slediti institucionalnim smernicam in predpisom, imajo svobodo raziskovanja v smeri, ki jo izberejo. Delajo samostojno ali v majhnih skupinah, včasih pa vključujejo poklicnega znanstvenika, ki lahko zagotovi smernice.

Vendar pa obstajajo nekatere pomanjkljivosti glede biohakiranja. Močne materiale, na primer, je težko pridobiti, če nimate institucionalnega dostopa. Taq polimeraza je en tak material - to je termostabilna DNA polimeraza, ki je potrebna za polimerazno verižno reakcijo (PCR), vključeno v amplifikacijo DNA.

Velik del poslanstva biohacking skupnosti je izobraževanje. Praktični tečaji omogočajo članom javnosti, da se učijo od strokovnjakov, tako da lahko tudi kasneje prispevajo k znanosti. Leta 2010 je bil v Brooklynu v New Yorku odprt prvi skupnostni biotehnološki laboratorij, imenovan Genspace. Podobno kot pri mnogih drugih pobudah za DIY Bio je začela skupina navdušenih znanstvenikov. To osnovno gibanje spodbuja državljansko znanost in spodbuja svoje člane, da delajo na lastnih projektih in raziskujejo svoje zamisli. Genspace tečaje poučujejo strokovnjaki z doktoratom, članstvo pa je 100 $ na mesec, kar vključuje 24/7 dostop do objektov, opreme in prostovoljnega osebja.

Laboratoriji za protikulturo so Oaklandova lastna biohacking in državljanska znanstvena skupnost. Tudi svojim članom ponujajo popolnoma opremljen laboratorij molekularne biologije. V prihodnosti načrtujejo vključitev laboratorija 2. stopnje BioSafety, ki jim bo omogočil delo na človeških celicah in izolacijo novih bakterijskih organizmov.

Če želite poiskati vaš lokalni biohacking laboratorij, je več naštetih v Severni Ameriki, kot tudi na nekaterih lokacijah po vsem svetu. DIY Bio priložnosti so morda bližje, kot si mislite.

Koncept biohakinga je zdaj celo potencialno presegel meje tradicionalnih laboratorijev. Na voljo bodo prenosni laboratoriji z velikostjo kosilnic. Bento Lab je en tak primer. To je osnovni laboratorij za analizo DNK, ki vključuje vsa osnovna orodja za molekularno biologijo. Omogoča vam, da vzamete biološke vzorce, ekstrahirate DNA in izvedete analizo osnovne DNA. Vključuje termocycler, centrifugiranje, in DNA elektroforeza polje, zaradi česar je pripravljen za odhod laboratorijski komplet, pakiran v priročni škatli, ki spominja na laptop.

Soustanovitelji Bento Lab-a Philipp Boeing in Bethan Wolfenden sta z akcijo Kickstarter zbrala sredstva za laboratorij. Ko je Bento Lab sposoben dobaviti svoj izdelek, je lahko inovacija še posebej primerna za šolske laboratorije, pa tudi za navdušence z biohackingom.

Ali je Biohacking varen?

Nekateri kritiki so zaskrbljeni zaradi varnosti v laboratorijih v garaži in trdijo, da bi biološki napad lahko bil nevaren, zlasti pri delu z živimi organizmi. Ta vrsta dejavnosti ni regulirana, kar je njena prednost in pomanjkljivost.

Po eni strani lahko biohakerji, ki jih vladni predpisi ne omejujejo, še bolj potisnejo meje znanosti. Po drugi strani pa se nekateri bojijo, da bi se v njihovih laboratorijih lahko ustvarili potencialno nevarni mikrobi. Kljub temu se zdi, da se biohakiranje ni razvilo v stanje, v katerem je še nevarno, in zelo malo verjetno je, da bi se biologi, ki si jih naredijo sami, lahko vključili v projekte transformativne genetike. Biohakerji sami spodbujajo obliko nadzora s preglednostjo in medsebojnim pregledom.

To pa bi se lahko spremenilo, če bi znanstveniki začeli urejati človeške gene in spreminjati človeške organizme. Koristi in tveganja takšnih postopkov (na primer spreminjanje človeškega zarodka) so zelo zapleteni in zahtevajo natančen etični nadzor. To velja za vse nastavitve, ki bi lahko izvajale takšne poskuse, vključno z reguliranimi laboratoriji. Mnogi strokovnjaki nasprotujejo vsem delom, ki bi lahko privedla do gensko spremenjenih ljudi. Septembra letos je Nuffieldov svet za bioetiko - neodvisna organizacija, ki je svetovala oblikovalcem politik - objavila etični pregled o urejanju genoma. V svojem poročilu opozarjajo na način, na katerega se lahko upravljajo organizmi za urejanje genoma izven reguliranih okolij, in se posebej nanašajo na amaterske znanstvenike, ki imajo zdaj dostop do poceni spletnega kompleta.

Mnogi laboratoriji za biohaking delujejo samo z bakterijami, ki se štejejo za varne. Genspace na primer uporablja samo nepatogene organizme in ne dela s človeškimi celicami. Sodelujejo tudi z zunanjim svetovalnim odborom za varnost. V skladu s tem nekateri strokovnjaki kažejo, da bi morala družba omogočiti napredek tehnologije biohakinga, medtem ko spremlja svoj razvoj, tako da imajo ta prizadevanja boljše možnosti za doseganje pozitivnih rezultatov, ko se nadaljujejo.