La investigación de ganancia de función ( investigación GoF o GoFR ) es una investigación médica que altera genéticamente un organismo de una manera que puede mejorar las funciones biológicas de los productos genéticos . Esto puede incluir una patogénesis alterada , transmisibilidad o rango de hospedadores , es decir, los tipos de hospedadores que un microorganismo puede infectar. Esta investigación tiene como objetivo revelar objetivos para predecir mejor las enfermedades infecciosas emergentes y desarrollar vacunas y terapias . Por ejemplo, la influenza B puede infectar solo a humanos y focas comunes. [1] Introducir una mutación que permita que la influenza B infecte a los conejos en una situación de laboratorio controlada se consideraría un experimento de ganancia de función, ya que el virus no tenía previamente esa función. [2] [3] Ese tipo de experimento podría ayudar a revelar qué partes del genoma del virus corresponden a las especies que puede infectar, lo que permitiría la creación de medicamentos antivirales que bloqueen esta función. [3]
En virología , la investigación de ganancia de función se emplea generalmente con la intención de comprender mejor las pandemias actuales y futuras . [4] En el desarrollo de vacunas, la investigación de ganancia de función se lleva a cabo con la esperanza de obtener una ventaja sobre un virus y poder desarrollar una vacuna o terapia antes de que surja. [4] El término "ganancia de función" a veces se aplica de manera más restringida para referirse a "la investigación que podría permitir que un patógeno con potencial pandémico se replique más rápidamente o cause más daño en humanos u otros mamíferos estrechamente relacionados". [5] [6]
Algunas formas de investigación de ganancia de función (específicamente el trabajo que involucra ciertos agentes patógenos seleccionados) conllevan riesgos inherentes de bioseguridad y bioprotección , y por lo tanto también se conocen como investigación de doble uso preocupante (DURC) . [7] Para mitigar estos riesgos y al mismo tiempo permitir los beneficios de dicha investigación, varios gobiernos han ordenado que los experimentos DURC sean regulados bajo supervisión adicional por instituciones (los llamados comités institucionales "DURC") [8] y agencias gubernamentales (como el comité asesor de ADN recombinante del NIH). [9] [10] [11] Se puede ver un enfoque reflejado en el Grupo de Coordinación de Doble Uso (DUCG) de la Unión Europea . [12] [13] [14]
Es importante destacar que las regulaciones en los Estados Unidos y la Unión Europea exigen que al menos un miembro no afiliado del público sea "participante activo" en el proceso de supervisión. [15] [16] [17] [18] Se ha producido un debate importante en la comunidad científica sobre cómo evaluar los riesgos y los beneficios de la investigación de ganancia de función, cómo publicar dicha investigación de manera responsable y cómo involucrar al público en una revisión abierta y honesta. [19] [20] [7] [21] En enero de 2020, la Junta Asesora Científica Nacional para la Bioseguridad convocó a un panel de expertos para revisar las reglas para la investigación de ganancia de función y brindar más claridad sobre cómo se aprueban dichos experimentos y cuándo deben divulgarse al público. [22] [23]
A principios de 2011, dos grupos estaban investigando cómo los virus de la gripe específicos de las aves podrían cruzarse y crear pandemias en humanos: uno dirigido por Yoshihiro Kawaoka en la Universidad de Wisconsin-Madison en Madison, Wisconsin, y otro dirigido por Ron Fouchier en el Centro Médico de la Universidad Erasmus en los Países Bajos. [24] [25] Ambos grupos habían pasado en serie el virus de la gripe aviar H5N1 en hurones, llevando manualmente el virus de un hurón a otro, hasta que fue capaz de propagarse a través de gotitas respiratorias . El virus normalmente específico de las aves, a través de la replicación a lo largo del tiempo en los pulmones de los hurones, había adoptado varios cambios de aminoácidos que le permitieron replicarse en los pulmones de los mamíferos, que son notablemente más fríos que los que se encuentran en las aves. [26] [27] Este pequeño cambio también permitió que el virus se transmitiera a través de gotitas en el aire que se formaban cuando los hurones tosían o estornudaban. [24]
Los defensores de los experimentos de Kawaoka y Fouchier citaron varios beneficios: respondieron a la pregunta de cómo un virus como el H5N1 podría transmitirse por el aire en humanos, permitieron que otros investigadores desarrollaran vacunas y terapias dirigidas específicamente a estos cambios de aminoácidos, [28] [29] [30] y también demostraron que había un vínculo entre la transmisibilidad en los virus aviares y la letalidad: si bien el virus se había vuelto más transmisible, también se había vuelto significativamente menos mortal. [25] [31] [32] Varios críticos de la investigación (incluidos miembros del Congreso) respondieron a las publicaciones con alarma. Otros llamaron a los experimentos un "día del juicio final diseñado". [33] Otros científicos, incluido Marc Lipsitch de la Escuela TH Chan de Salud Pública de la Universidad de Harvard, plantearon preguntas sobre los riesgos y beneficios relativos de esta investigación. [34]
En una consulta técnica internacional convocada por la OMS se llegó a la conclusión de que este trabajo constituía una importante contribución a la vigilancia de la salud pública de los virus H5N1 y a una mejor comprensión de las propiedades de estos virus, pero que se necesitaban debates mundiales más amplios. El Consejo Asesor de las Academias Europeas de Ciencias (EASAC) concluyó que en varios países de la UE se habían establecido todas las leyes, normas, reglamentos y códigos de conducta necesarios para continuar con este tipo de trabajo de manera responsable. En los EE. UU., donde las regulaciones eran antes menos estrictas que en la UE, se puso en marcha un nuevo mecanismo de revisión y política gubernamental para la "Atención y supervisión de posibles patógenos pandémicos" (P3CO).
En mayo de 2013, un grupo dirigido por Hualan Chen , director del Laboratorio Nacional de Referencia de Influenza Aviar de China , publicó varios experimentos que habían llevado a cabo en el laboratorio BSL3+ del Instituto de Investigación Veterinaria de Harbin , investigando qué sucedería si un H1N1 de 2009 circulante en humanos infectara la misma célula que un virus de influenza aviar H5N1. [35] Es importante destacar que los experimentos se habían llevado a cabo antes de que la comunidad de virólogos en general acordara una pausa en la investigación de los experimentos con H5N1. [36] [37] Utilizaron estos experimentos para determinar que ciertos genes, si se reordenaban en un escenario de infección dual en la naturaleza, permitirían la transmisión del virus H5N1 más fácilmente en mamíferos (notablemente cobayas como organismo modelo para especies de roedores), lo que demuestra que ciertos escenarios agrícolas conllevan el riesgo de permitir que el H5N1 se transmita a los mamíferos. Al igual que en los experimentos de Fouchier y Kawaoka anteriores, los virus en este estudio también fueron significativamente menos letales después de la modificación. [37] [38]
Los críticos del estudio del grupo Chen de 2013 (incluido Simon Wain-Hobson del Instituto Pasteur y el ex presidente de la Royal Society Robert May ) lo criticaron como un experimento inseguro que no era necesario para probar las conclusiones previstas, calificando el trabajo de Chen de "terriblemente irresponsable" y también planteando preocupaciones sobre la bioseguridad del propio laboratorio. [38] Otros (incluido el director del Centro Colaborador de la OMS sobre la Gripe en Tokio, Masato Tashiro) elogiaron el laboratorio de Chen como "de última generación". Jeremy Farrar , director de la Unidad de Investigación Clínica de la Universidad de Oxford en Ciudad Ho Chi Minh, describió el trabajo como "notable" y dijo que demostraba la "amenaza muy real" que plantea la "circulación continua de cepas H5N1 en Asia y Egipto". [36]
Un trabajo preliminar de investigadores de la Universidad de Boston , publicado el 14 de octubre de 2022, describe sus experimentos en los que empalmaron la proteína de pico de Ómicron BA.1 del SARS-CoV-2 con una variante ancestral del SARS-CoV-2 aislada en los primeros días de la pandemia, creando una nueva versión quimérica del virus. Los seis ratones expuestos a la variante ancestral murieron; ocho de los diez ratones expuestos a la variante quimérica murieron; y ninguno de los diez ratones expuestos a Ómicron murió. Esto sugiere que "las mutaciones fuera de la proteína de pico son determinantes importantes de la patogenicidad atenuada de Ómicron 209 en ratones K18-hACE2". Según el trabajo preliminar, el trabajo fue financiado con subvenciones de varias ramas del NIH. (Sin embargo, el NIH negó posteriormente haber financiado los experimentos. Los investigadores declararon posteriormente que el NIH no había financiado los experimentos directamente.) [39] [40] El 17 de octubre, el Daily Mail publicó el titular "La Universidad de Boston CREA una nueva cepa de COVID que tiene una tasa de mortalidad del 80%, haciéndose eco de experimentos peligrosos que se teme que hayan iniciado la pandemia". (El titular fue posteriormente señalado "como parte de los esfuerzos de Facebook para combatir las noticias falsas y la desinformación". PolitiFact señaló que la teoría de la "fuga de laboratorio" no estaba probada, y también declaró que "citar la cifra del 80% por sí sola deja fuera el contexto clave, incluido el de que la cepa resultante fue menos mortal que la original, que mató al 100% de los ratones. Los expertos dicen que este tipo de investigación no es inusual y que el experimento se llevó a cabo de acuerdo con los procedimientos de seguridad aceptados"). [41] Toda investigación financiada por el NIH que pueda hacer que el COVID sea más virulento o transmisible debe someterse a una revisión adicional de ganancia de función. Los críticos afirmaron que, dado que la quimera podría haber combinado la alta transmisibilidad de Omicron con la letalidad de la cepa ancestral, el experimento debería haber sido sometido a una revisión adicional. Los investigadores niegan que la investigación haya sido financiada por el NIH y también niegan que el experimento haya sido calificado como ganancia de función en primer lugar. [39] [42]
En la comunidad científica se ha producido un importante debate sobre cómo evaluar los riesgos y beneficios de la investigación sobre ganancia de función y cómo hacer que el público participe en las deliberaciones para la formulación de políticas. Estas preocupaciones abarcan la bioseguridad , relacionada con la liberación accidental de un patógeno en la población, la bioprotección relacionada con la liberación intencional de un patógeno en la población y la bioética , los principios de gestión del riesgo biológico y los procedimientos de revisión de la investigación. [3]
En diciembre de 2014, el Consejo Nacional de Investigación y el Instituto de Medicina organizaron un simposio de dos días para discutir los posibles riesgos y beneficios de la investigación de ganancia de función. Al evento asistieron científicos de todo el mundo, incluidos George Gao , Gabriel Leung y Michael Selgelid , Baruch Fischhoff , Alta Charo , Harvey Fineberg , Jonathan Moreno , Ralph Cicerone , Margaret Hamburg , Jo Handelsman , Samuel Stanley , Kenneth Berns , Ralph Baric , Robert Lamb , Silja Vöneky , Keiji Fukuda , David Relman y Marc Lipsitch . [43] Poco después, el gobierno de los EE. UU. concedió excepciones a la moratoria de GoFR a 7 de los 18 proyectos de investigación que se habían visto afectados. [44]
El 10 y 11 de marzo de 2016, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina celebraron su segundo simposio público para debatir las posibles políticas del gobierno de los EE. UU. para la supervisión de la investigación sobre ganancia de función (GOF). El simposio se celebró a pedido del gobierno de los EE. UU. para proporcionar un mecanismo para involucrar a la comunidad de ciencias biológicas y al público en general y solicitar comentarios sobre los enfoques óptimos para garantizar una supervisión federal eficaz de la investigación sobre GOF como parte de un proceso deliberativo más amplio del gobierno de los EE. UU. [45]
El Grupo de Trabajo de Cambridge fue formado por el epidemiólogo de Harvard Marc Lipsitch con otros científicos en una reunión celebrada en Cambridge, Massachusetts, tras una "trifecta" de incidentes de bioseguridad que involucraron al CDC , incluyendo la exposición accidental de ántrax viable al personal del Campus Roybal del CDC, [46] [47] el descubrimiento de seis viales que contenían viruela viable de la década de 1950, etiquetados como Variola pero en una caja con otras muestras mal etiquetadas, en el campus White Oak de la FDA, [48] y el envío accidental de viales de H9N2 contaminados con H5N1 del laboratorio del CDC a un laboratorio del USDA. [49]
El 14 de julio de 2014, el grupo publicó una Declaración de Consenso redactada por 18 miembros fundadores, entre ellos Amir Attaran , Barry Bloom , Arturo Casadevall , Richard H. Ebright , Alison Galvani , Edward Hammond, Thomas Inglesby , Michael Osterholm , David Relman , Richard Roberts , Marcel Salathé y Silja Vöneky . Desde su publicación inicial, más de 300 científicos, académicos y médicos han añadido su firma. [50] [51]
La declaración aboga por que se suspendan todos los trabajos que impliquen patógenos potencialmente pandémicos hasta que se haya realizado una evaluación cuantitativa y objetiva de los riesgos. A continuación, sostiene que deberían utilizarse en su lugar enfoques alternativos que no impliquen tales riesgos. [50] [52] [53]
El grupo participó en actividades de defensa pública, influyendo en la decisión del gobierno de Estados Unidos en diciembre de 2014 de suspender la financiación de investigaciones que crearían ciertos tipos de nuevos patógenos potencialmente pandémicos. [54]
Poco después de que el Grupo de Trabajo de Cambridge publicara su declaración de posición, se formó Scientists for Science con 37 signatarios que adoptaron una posición alternativa: "la investigación biomédica sobre patógenos potencialmente peligrosos se puede realizar de forma segura y es esencial para una comprensión integral de la patogénesis, la prevención y el tratamiento de las enfermedades microbianas". [55] Desde su publicación, la declaración de SfS ha recibido más de 200 firmas de científicos en activo, académicos y profesionales de la bioseguridad. [56]
Uno de los miembros fundadores del grupo, el virólogo de la Universidad de Pittsburgh W. Paul Duprex , ha argumentado ( c. 2014 ) que los pocos eventos recientes fueron excepciones a un buen historial general de seguridad en el laboratorio, y que estas excepciones no deberían haber sido una razón para cerrar experimentos que podrían haber sido de beneficio tangible para la salud pública. [57] Él y otros firmantes de SfS han argumentado que estos patógenos ya están sujetos a extensas regulaciones y que sería más ventajoso y efectivo enfocarse en mejorar la seguridad y la supervisión del laboratorio, asegurando que los experimentos se realicen en interés público. [58] [59]
Entre los firmantes más destacados se encuentran Constance Cepko , Dickson Despommier , Erica Ollmann Saphire , Geoffrey Smith , Karla Kirkegaard , Sean Whelan , Vincent Racaniello y Yoshihiro Kawaoka . El virólogo de la Universidad de Columbia, Ian Lipkin , que firmó ambas declaraciones, dijo que "tiene que haber un acuerdo sobre lo que se debe hacer". [60]
Los fundadores de ambos grupos publicaron una serie de cartas en las que detallaban sus debates y puntos de vista. [59] Sin embargo, todos los autores coincidieron en que era necesario educar más al público y debatir abiertamente los riesgos y los beneficios. Varios escribieron también que los titulares sensacionalistas y la presentación del proceso en curso como un "debate" entre "partes opuestas" habían afectado negativamente al proceso, mientras que la realidad es mucho más colegiada. [59]
Las perspectivas y el compromiso internacionales en materia de políticas y reglamentaciones de investigación sobre ganancia de función varían según el país y la región. Debido al posible efecto sobre la comunidad mundial en general, la aceptabilidad ética de tales experimentos depende de la medida en que se acepten internacionalmente. [61] En 2010, la Organización Mundial de la Salud elaboró un documento de orientación no vinculante para la DURC, en el que se resumen las posiciones de muchas naciones diferentes como "autónomas" y otras como estrictamente apegadas a la supervisión basada en el Reglamento Sanitario Internacional, la Convención sobre Armas Biológicas y Toxínicas (CABT) y el Sistema de Seguridad de la Investigación Biológica del Centro de Estudios de Seguridad Internacional. El documento también recomendó lo mencionado anteriormente como posibles recursos para que los países desarrollen sus propias políticas y procedimientos para la DURC. [62] [63] [64]
El Consejo Asesor Científico de las Academias Europeas ha formado un grupo de trabajo para examinar las cuestiones planteadas por la investigación sobre ganancia de función y hacer recomendaciones para la gestión de dicha investigación y sus resultados. [10] Se ha explorado la posibilidad de desarrollar enfoques comunes entre los Estados Unidos y Europa. [65]
En mayo de 2014, el Consejo Nacional de Ética de Alemania presentó un informe al Bundestag sobre las orientaciones propuestas para la gobernanza del GoFR. [66] El informe pedía una legislación nacional sobre la DURC. A mayo de 2021, el gobierno alemán no había aprobado la legislación aprobada. [67] El NEC también propuso un código de conducta nacional para que los investigadores dieran su consentimiento, aprobando qué experimentos se califican como mala conducta y cuáles no, basándose en los principios fundadores del beneficio público. [68] La Fundación Alemana de Investigación y la Academia Nacional Alemana de Ciencias hicieron una sugerencia conjunta para ampliar el papel de los comités de ética de la investigación existentes para que también evalúen las propuestas de la DURC. [69]
De 2014 a 2017, la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca y el Departamento de Salud y Servicios Humanos instituyeron una moratoria de investigación de ganancia de función y una pausa de financiación en cualquier investigación de doble uso sobre patógenos específicos con potencial pandémico ( influenza , MERS y SARS ) mientras se reconsideraban y revisaban el entorno regulatorio y el proceso de revisión. [54] Bajo la moratoria, cualquier laboratorio que realizara dicha investigación pondría en peligro su financiación futura (para cualquier proyecto, no solo los patógenos indicados). [70] [71] [72] [73] El NIH ha dicho que 18 estudios se vieron afectados por la moratoria. [74]
La moratoria fue una respuesta a los incidentes de bioseguridad de laboratorio que ocurrieron en 2014, incluyendo la inactivación incorrecta de muestras de ántrax , [75] el descubrimiento de muestras de viruela no registradas , [76] y la inyección a un pollo con la cepa equivocada de influenza . [77] Estos incidentes no estaban relacionados con la investigación de ganancia de función. Uno de los objetivos de la moratoria era reducir el manejo de patógenos peligrosos por parte de todos los laboratorios hasta que se evaluaran y mejoraran los procedimientos de seguridad.
Posteriormente, el Consejo Nacional de Asesoramiento Científico para la Bioseguridad (NSABB, por sus siglas en inglés) y el Consejo Nacional de Investigación (NRC, por sus siglas en inglés) convocaron simposios y paneles de expertos . [78] En mayo de 2016, [5] el NSABB publicó "Recomendaciones para la evaluación y supervisión de la investigación propuesta sobre ganancia de función". [79] El 9 de enero de 2017, el HHS publicó la "Guía de políticas recomendada para el desarrollo departamental de mecanismos de revisión para el cuidado y la supervisión de posibles patógenos pandémicos" (P3CO, por sus siglas en inglés). [5] Este informe establece cómo se deben regular, financiar, almacenar e investigar los "patógenos potencialmente pandémicos" para minimizar las amenazas a la salud y la seguridad públicas.
El 19 de diciembre de 2017, el NIH levantó la moratoria porque la investigación de ganancia de función se consideró "importante para ayudarnos a identificar, comprender y desarrollar estrategias y contramedidas efectivas contra patógenos de rápida evolución que representan una amenaza para la salud pública ". [80]
Durante la pandemia de COVID-19 surgieron varias teorías especulativas sobre el origen del virus SARS-CoV-2 y sus vínculos con la investigación de ganancia de función . [81] [82] [83] [84] En enero de 2021, la viróloga de la Universidad de Saskatchewan Angela Rasmussen escribió que una versión de la información invocaba trabajos previos de ganancia de función sobre coronavirus para promulgar la idea de que el virus era de origen de laboratorio. Rasmussen afirmó que esto era poco probable, debido al intenso escrutinio y la supervisión gubernamental a los que está sujeto GoFR, y es improbable que la investigación sobre coronavirus difíciles de obtener pueda ocurrir bajo el radar. [85]
En una audiencia del Congreso el 11 de mayo de 2021, sobre el papel de Anthony Fauci como Asesor Médico Jefe de la Oficina del Presidente de los Estados Unidos , el senador Rand Paul declaró que "Estados Unidos ha estado colaborando con Shi Zhengli del Instituto de Virología de Wuhan , compartiendo descubrimientos sobre cómo crear súper virus. Esta investigación de ganancia de función ha sido financiada por el NIH". Fauci respondió "con el debido respeto, usted está total y completamente equivocado... el NIH nunca ha financiado y no financia ahora la investigación de ganancia de función [realizada en] el Instituto de Virología de Wuhan". [86] El equipo de verificación de hechos del Washington Post calificó posteriormente las declaraciones de Paul como que contenían "omisiones y/o exageraciones significativas". [86] [87] La financiación del NIH a la EcoHealth Alliance y posteriormente subcontratada al Instituto de Virología de Wuhan no fue para apoyar experimentos de ganancia de función, sino para permitir la recolección de muestras de murciélagos en la naturaleza. [86] [88] El portavoz de EcoHealth Alliance, Robert Kessler, también ha negado categóricamente la acusación. [86]
El Washington Post también citó la opinión disidente del experto en bioseguridad de la Universidad Rutgers, Richard Ebright, sobre el testimonio de Fauci, demostrando que hay desacuerdo sobre lo que se califica como investigación de "ganancia de función". Ebright afirmó que los experimentos realizados bajo la subvención EcoHealth "cumplían la definición de investigación de ganancia de función preocupante según la Pausa de 2014 ". [86] La bióloga molecular del MIT Alina Chan ha argumentado que estos experimentos no se habrían visto afectados por la moratoria de 2014, porque los experimentos involucraban "virus de origen natural" y agregó que la moratoria "no tenía fuerza". [89]
Sin embargo, más recientemente, el subdirector del NIH, Richard Tabak [90], aclaró en un testimonio ante el Congreso el 16 de mayo de 2024 que el NIH financió una investigación "genérica" de ganancia de función en el Instituto de Virología de Wuhan. [91] Cuando se le preguntó si el NIH financió la investigación de ganancia de función en el WIH, Tabak respondió: "Depende de su definición de investigación de ganancia de función. Si está hablando del término genérico, sí lo hicimos, porque... pero esto es investigación, el término genérico se lleva a cabo en muchos laboratorios de todo el país, no está regulado, y la razón por la que no está regulado es porque no representa ningún daño o amenaza para nadie". Tabak no aclaró qué era la investigación "genérica" de ganancia de función o en qué se diferencia de la investigación normal de ganancia de función, por lo que no está claro en qué medida este testimonio difiere de declaraciones anteriores del NIH, que afirmó que el NIH no financió ninguna investigación de ganancia de función.
Varios científicos han criticado las normas del gobierno estadounidense sobre el GoFR por tener graves deficiencias (especialmente en lo que respecta a la financiación por parte de los NIH de la propuesta de subvención de la EcoHealth Alliance). Ebright ha señalado que el proceso no se aplica a todos los experimentos que están implicados en las políticas del gobierno, mientras que los virólogos David Relman y Angela Rasmussen han citado una preocupante falta de transparencia por parte de los paneles de supervisión. [92]
Hay múltiples eventos que se han unido en una convergencia bastante inusual", dice Paul Duprex, microbiólogo de la Universidad de Boston. Él ve los informes recientes de errores de laboratorio como excepciones; no significan que se deba cerrar la ciencia básica que es esencial para proteger la salud pública, dice. "Estos virus están ahí. Causan enfermedades; han matado a muchas, muchas personas en el pasado", dice Duprex. "Los llevamos al laboratorio para trabajar con ellos.
En reconocimiento de esta necesidad, se han invertido importantes recursos a nivel mundial para construir y operar instalaciones BSL-3 y BSL-4, y para mitigar el riesgo de diversas formas, que involucran requisitos regulatorios, ingeniería de instalaciones y capacitación. Garantizar que estas instalaciones funcionen de manera segura y cuenten con personal efectivo para minimizar el riesgo es nuestra línea de defensa más importante, en lugar de limitar los tipos de experimentos que se realizan.
Los creyentes en teorías conspirativas promueven información errónea de que el virus no es contagioso, es el resultado de una manipulación de laboratorio o se crea para obtener ganancias mediante la distribución de nuevas vacunas... Los creyentes en teorías conspirativas buscarán continuamente "pruebas científicas" para defender sus afirmaciones de que el SARS-CoV-2 es un virus creado por el hombre, como es el caso de un artículo de bioRxiv sobre el VIH-1 que ha sido retractado.