Etablering af etisk nanobioteknologi

Proteser bevæget af tanker. Målrettede behandlinger for aggressiv hjernekræft. Soldater med forbedret syn eller bioniske ører. Disse kraftfulde teknologier lyder som science fiction, men de bliver mulige takket være nanopartikler.

"I medicin og andre biologiske miljøer er nanoteknologi fantastisk og nyttigt, men det kan være skadeligt, hvis det bruges forkert," sagde Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) kemiker Ashley Bradley, en del af et team af forskere, der gennemførte en omfattende undersøgelse af nanobioteknologiske applikationer og politikker.

Deres forskning er tilgængelig i Health Security , arbejder på at opsummere det meget store, aktive felt af nanoteknologi i biologiske applikationer, henlede opmærksomheden på regulatoriske huller og tilbyde områder til yderligere overvejelse.

"I vores forskning har vi lært, at der ikke er mange globale regler endnu," sagde Bradley. "Og vi er nødt til at skabe et fælles sæt regler for at finde ud af de etiske grænser."

Nanopartikler, store forskelle

Nanopartikler er klynger af molekyler med andre egenskaber end store mængder af de samme stoffer. I medicin og andre biologiske applikationer tillader disse egenskaber nanopartikler at fungere som emballagen, der leverer behandlinger gennem cellevægge og den svære at krydse blod-hjerne-barrieren.

"Du kan tænke på nanopartiklerne lidt ligesom plastikken omkring revet ost," sagde PNNL-kemiker Kristin Omberg. "Det gør det muligt at få noget letfordærveligt direkte, hvor du vil have det, men bagefter skal du håndtere en hel masse stof, hvor det ikke var før."

Desværre er det ikke ligetil at håndtere nanopartikler nye steder. Kulstof er blyantbly, nanokulstof leder elektricitet. Det samme materiale kan have forskellige egenskaber på nanoskala, men de fleste lande regulerer det stadig på samme måde som bulkmateriale, hvis materialet overhovedet er reguleret.

For eksempel ophobes zinkoxid, et materiale, der var stabilt og ureaktivt som pigment i hvid maling, nu i havene, når det bruges som nanopartikler i solcreme, hvilket berettiger en opfordring til at skabe alternative rev-sikre solcremer. Og selvom fedtstoffer og lipider ikke er reguleret, foreslår forskerne, hvilke instanser der kunne vægte reglerne om, hvor fedtstoffer blev til efterbehandlingsbiprodukter.

Artiklen opstiller også nationale og internationale agenturer, organisationer og styrende organer med interesse i at forstå, hvordan nanopartikler nedbrydes eller reagerer i en levende organisme og en nanopartikels miljømæssige livscyklus. Fordi nanobioteknologi spænder over materialevidenskab, biologi, medicin, miljøvidenskab og teknologi, skal disse forskellige forsknings- og reguleringsdiscipliner mødes, ofte for første gang – for fuldt ud at forstå indvirkningen på mennesker og miljø.

Dobbelt brug:Godt for os, dårligt for os

Som andre hurtigt voksende områder er der en tidsforskydning mellem løftet om nye fremskridt og mulighederne for utilsigtet anvendelse.

"Der var så mange flere applikationer, end vi troede, der var," sagde Bradley, som blandt andet samlede spændende nanobio-eksempler såsom Alzheimers behandling, permanente kontaktlinser, organudskiftning og forbedret muskelgendannelse.

Artiklen fremhæver også bekymringer om at krydse blod-hjerne-barrieren, tanke-initieret kontrol af computere og nano-aktiveret DNA-redigering, hvor forskerne foreslår mere forsigtighed, spørgsmål og opmærksomhed kunne være berettiget. Denne opmærksomhed spænder over alt fra dyb grundlæggende forskning og regler hele vejen til det, Omberg kaldte "svarende til tatoveringsfjernelse", hvis hjemme-DNA-splejsningsforsøg går sydpå.

Forskerne drager paralleller til mere etablerede områder som syntetisk bio og farmakologi, som tilbyder erfaringer fra aktuelle bekymringer såsom de utilsigtede konsekvenser af fentanyl og opioider. De mener, at disse felter også tilbyder eksempler på innovativ koordinering mellem videnskab og etik, såsom syntetisk bio's IGEM—elever konkurrence, for at tænke på ikke bare, hvordan man skaber, men også for at forme brugen og kontrollen af ​​nye teknologier.

Omberg sagde, at usædvanligt entusiastiske tidlige anmeldere af artiklen bidrog med endnu flere potentielle anvendelser og bekymringer, hvilket demonstrerede, at eksperter på mange områder erkender, at etisk nanobioteknologi er et problem, der skal stå foran. "Dette er et tog, der kører. Det vil være trist, hvis vi om 10 år ikke har fundet ud af, hvordan vi skal tale om det."

Flere oplysninger: Anne M. Arnold et al., The Promise of Emergent Nanobiotechnologies for In Vivo Applications and Implikations for Safety and Security, Health Security (2022). DOI:10.1089/hs.2022.0014

Leveret af Pacific Northwest National Laboratory