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 , transmisibilidad o rango de huéspedes alterados , es decir, los tipos de huéspedes 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 gripe B sólo puede infectar a los humanos y a las focas. [1] Introducir una mutación que permitiría que la influenza B infectara 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, permitiendo la creación de medicamentos antivirales que bloqueen esta función. [3]
En virología , la investigación de ganancia de función suele emplearse 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 un tratamiento antes de que surja. [4] El término "ganancia de función" a veces se aplica de manera más estricta 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 bioprotección y , por lo tanto, también se denominan 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 parte de instituciones (los llamados comités institucionales "DURC") [8] y agencias gubernamentales (como los NIH comité asesor de ADN recombinante). [9] [10] [11] Un enfoque similar se puede ver en el Grupo de Coordinación de Uso Dual (DUCG) de la Unión Europea . [12] [13] [14]
Es importante destacar que las regulaciones tanto en Estados Unidos como en 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 beneficios de la investigación de ganancia de función, cómo publicar dicha investigación de manera responsable y cómo involucrar al público. en una reseña abierta y honesta. [19] [20] [7] [21] En enero de 2020, el Consejo Asesor Científico Nacional para la Bioseguridad convocó a un panel de expertos para revisar las reglas para la investigación de ganancia de función y proporcionar más claridad sobre cómo se aprueban dichos experimentos, y cuándo deben ser divulgados 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 la Universidad Erasmus. Centro médico en Holanda. [24] [25] Ambos grupos habían pasado en serie la influenza 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 expulsaban 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 a otros investigadores desarrollar vacunas y terapias dirigidas específicamente a estos cambios de aminoácidos, [28] [29] [30] y también demostró que existía 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 de Salud Pública TH Chan 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 concluyó que este trabajo era una contribución importante 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 globales más amplios. El Consejo Asesor de las Academias Europeas de Ciencias (EASAC) concluyó que en varios países de la UE existen todas las leyes, normas, reglamentos y códigos de conducta necesarios para continuar este tipo de trabajo de manera responsable. En Estados Unidos, donde las regulaciones eran antes menos estrictas que en la UE, se lanzó una nueva política gubernamental y un mecanismo de revisión para la "Atención y supervisión de patógenos pandémicos potenciales" (P3CO).
En mayo de 2013, un grupo liderado por Hualan Chen , director del Laboratorio Nacional de Referencia de Influenza Aviar de China , publicó varios experimentos que habían realizado en el laboratorio BSL3+ del Instituto de Investigación Veterinaria de Harbin , investigando qué pasaría si un H1N1 2009 circulara en humanos. infectó la misma célula que la gripe aviar H5N1. [35] Es importante destacar que los experimentos se llevaron a cabo antes de que la comunidad viróloga en general acordara una pausa en los experimentos con H5N1. [36] [37] Utilizaron estos experimentos para determinar que ciertos genes, si se recombinaran en un escenario de infección dual en la naturaleza, permitirían la transmisión del virus H5N1 más fácilmente en los mamíferos (en particular, los conejillos de indias como organismo modelo para los roedores). especies), lo que demuestra que ciertos escenarios agrícolas conllevan el riesgo de permitir que el H5N1 pase a los mamíferos. Al igual que en los experimentos anteriores de Fouchier y Kawaoka, los virus de 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 denunciaron como un experimento inseguro e innecesario para probar las conclusiones previstas, calificando el trabajo de Chen de "espantosamente irresponsable" y también planteando preocupaciones sobre la bioseguridad del propio laboratorio. [38] Otros (incluido el Director del Centro Colaborador de la OMS sobre la Influenza 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]
Una preimpresión de investigadores de la Universidad de Boston , publicada el 14 de octubre de 2022, describió sus experimentos empalmando la proteína de pico de Omicron BA.1 del SARS-CoV-2 en 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 Omicron murió. Esto sugiere que "las mutaciones fuera del pico son determinantes importantes de la patogenicidad atenuada de Omicron 209 en ratones K18-hACE2". Según la preimpresión, el trabajo fue apoyado por subvenciones de varias ramas de los NIH. (Sin embargo, el NIH luego negó financiar los experimentos. Los investigadores declararon más tarde que el NIH no financió 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 se señaló más tarde "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 afirmó que "citar la cifra del 80% por sí sola deja de lado el contexto clave, incluido el hecho de que el resultado La cepa fue menos fatal 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 realizó de acuerdo con los procedimientos de seguridad aceptados"). [41] Todas las investigaciones financiadas por los NIH que pueden realizarse. El COVID más virulento o transmisible debe someterse a una revisión adicional de ganancia de función. Los críticos acusaron que, debido a que la quimera podría haber combinado la alta transmisibilidad de Omicron con la letalidad de la cepa ancestral, el experimento debería haber pasado por una revisión adicional. Los investigadores niegan que la investigación haya sido financiada por los NIH y también niegan que el experimento califique como ganancia de función en primer lugar. [39] [42]
En la comunidad científica se ha producido un debate importante sobre cómo evaluar el riesgo-beneficio de la investigación de ganancia de función y cómo involucrar al público 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 bioseguridad relacionada con la liberación intencional de un patógeno en la población, y la bioética , los principios de gestión de riesgos biológicos y procedimientos de revisión de investigaciones. [3]
En diciembre de 2014, el Consejo Nacional de Investigación y el Instituto de Medicina organizaron un simposio de dos días para discutir los riesgos y beneficios potenciales de la investigación de ganancia de función. Al evento asistieron científicos de todo el mundo, entre ellos 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 Estados Unidos concedió excepciones a la moratoria del GoFR a 7 de 18 proyectos de investigación que habían sido afectados. [44]
Los días 10 y 11 de marzo de 2016, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina celebraron su segundo simposio público para discutir posibles políticas gubernamentales de EE. UU. para la supervisión de la investigación de ganancia de función (GOF). El simposio se celebró a petición del gobierno de EE. UU. para proporcionar un mecanismo para involucrar a la comunidad de ciencias biológicas y al público en general y solicitar comentarios sobre enfoques óptimos para garantizar una supervisión federal efectiva de la investigación del GOF como parte de un proceso deliberativo más amplio del gobierno de EE. UU. [45]
El Grupo de Trabajo de Cambridge fue formado por el epidemiólogo de Harvard Marc Lipsitch con colegas científicos en una reunión celebrada en Cambridge, Massachusetts, luego de una "trifecta" de incidentes de bioseguridad que involucraron a los CDC , incluida la exposición accidental de ántrax viable al personal del Campus Roybal de los 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 de White Oak de la FDA, [48] y el envío accidental de viales de H9N2 contaminados con H5N1 del laboratorio de los CDC a un laboratorio del USDA. [49]
El 14 de julio de 2014, el grupo publicó una Declaración de Consenso escrita por 18 miembros fundadores, incluidos 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 detenga todo trabajo que involucre patógenos pandémicos potenciales hasta que se haya llevado a cabo una evaluación cuantitativa y objetiva de los riesgos. Luego sostiene que deberían utilizarse enfoques alternativos que no impliquen tales riesgos. [50] [52] [53]
El grupo participó en actividades de promoción pública, lo que influyó en la decisión del gobierno de EE. UU. en diciembre de 2014 de suspender la financiación de investigaciones que crearían ciertos tipos de nuevos patógenos pandémicos potenciales. [54]
Poco después de que el Grupo de Trabajo de Cambridge publicara su declaración de posición, Científicos para la Ciencia se formó con 37 signatarios que adoptaron una posición alternativa: que "la investigación biomédica sobre patógenos potencialmente peligrosos se puede realizar de forma segura y es esencial para una comprensión integral de la patogénesis, prevención y tratamiento de las enfermedades microbianas". tratamiento." [55] Desde su publicación, la declaración del SfS ha recibido más de 200 firmas de científicos, académicos y profesionales de la bioseguridad en activo. [56]
Uno de los miembros fundadores del grupo, el virólogo W. Paul Duprex de la Universidad de Pittsburgh , ha argumentado ( c. 2014 ) que los pocos eventos recientes fueron excepciones a un buen historial general de seguridad de laboratorio, y que estas excepciones no deberían haber sido un razón para cerrar experimentos que podrían haber sido de beneficio tangible para la salud pública. [57] Él y otros signatarios del SfS han argumentado que estos patógenos ya están sujetos a regulaciones extensas y que sería más ventajoso y efectivo centrarse en mejorar la seguridad y la supervisión de los laboratorios, garantizando que los experimentos se realicen en interés público. [58] [59]
Los firmantes notables son 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 una concertación de lo que se debe hacer". [60]
Los fundadores de ambos grupos publicaron una serie de cartas detallando sus discusiones y puntos de vista. [59] Todos los autores, sin embargo, estuvieron de acuerdo en que era necesaria una mayor educación del público y un debate abierto sobre los riesgos y beneficios. Varios también escribieron que los titulares sensacionalistas y la presentación del proceso en curso como un "debate" con "lados opuestos" habían afectado negativamente el proceso, mientras que la realidad es mucho más colegiada. [59]
La perspectiva internacional y el compromiso con las políticas y regulaciones de investigación de ganancia de función varían según el país y la región. Debido al efecto potencial sobre la comunidad global en general, la aceptabilidad ética de tales experimentos depende del grado en que sean aceptados internacionalmente. [61] En 2010, la Organización Mundial de la Salud desarrolló un documento de orientación no vinculante para DURC, que resume las posiciones de muchas naciones diferentes como "autónomas" y otras que siguen estrictamente la supervisión basada en el Reglamento Sanitario Internacional, los Reglamentos Biológicos y Toxicológicos. Convención sobre Armas de Fuego (BTWC) y el Sistema de Seguridad de Investigación Biológica del Centro de Estudios de Seguridad Internacional. El documento también recomendó lo antes mencionado como recursos potenciales para que los países desarrollen sus propias políticas y procedimientos para 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 de 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 Estados Unidos y Europa. [65]
En mayo de 2014, el Consejo Nacional de Ética de Alemania presentó un informe al Bundestag sobre una propuesta de orientación para la gobernanza del GoFR. [66] El informe pedía legislación nacional sobre DURC. En mayo de 2021, el gobierno alemán no había aprobado la legislación respaldada. [67] El NEC también propuso un código de conducta nacional para que los investigadores den su consentimiento, respaldando qué experimentos califican como mala conducta y cuáles no, basándose en principios fundacionales de beneficio público. [68] La Fundación Alemana de Investigación y la Academia Nacional de Ciencias de Alemania hicieron una sugerencia conjunta para ampliar el papel de los comités de ética de la investigación existentes para evaluar también las propuestas de 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 en la financiación de 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] Según la moratoria, cualquier laboratorio que realizara dicha investigación pondría en peligro su financiación futura (para cualquier proyecto, no solo para 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 incidentes de bioseguridad de laboratorio que ocurrieron en 2014, incluida 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 incorrecta de influenza . [77] Estos incidentes no estaban relacionados con la investigación de ganancia de función. Uno de los objetivos de la moratoria era reducir la manipulación de patógenos peligrosos por parte de todos los laboratorios hasta que se evaluaran y mejoraran los procedimientos de seguridad.
Posteriormente, el Consejo Asesor Científico Nacional para la Bioseguridad (NSABB) y el Consejo Nacional de Investigación (NRC) convocaron simposios y paneles de expertos . [78] En mayo de 2016, [5] la NSABB publicó "Recomendaciones para la evaluación y supervisión de la investigación propuesta de ganancia de función". [79] El 9 de enero de 2017, el HHS publicó la "Orientación de políticas recomendadas para el desarrollo departamental de mecanismos de revisión para la atención y supervisión de posibles patógenos pandémicos" (P3CO). [5] Este informe establece cómo se deben regular, financiar, almacenar e investigar los "patógenos potenciales pandémicos" para minimizar las amenazas a la salud y la seguridad públicas.
El 19 de diciembre de 2017, los NIH levantaron 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 en 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 Angela Rasmussen de la Universidad de Saskatchewan 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 supervisión gubernamental a la que está sujeto GoFR, y es improbable que la investigación sobre coronavirus difíciles de obtener pueda realizarse sin ser detectada. [85]
En una audiencia en el 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 supervirus. Esta investigación de ganancia de función ha sido financiada por los NIH". Fauci respondió "con el debido respeto, usted está total y completamente equivocado... los NIH nunca han financiado, ni ahora, investigaciones sobre ganancia de función [realizadas en] el Instituto de Virología de Wuhan". [86] El equipo de verificación de hechos del Washington Post calificó más tarde las declaraciones de Paul como que contenían "omisiones y/o exageraciones significativas". [86] [87] La financiación de los NIH a EcoHealth Alliance y luego la subcontratación al Instituto de Virología de Wuhan no fue para respaldar 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 de Rutgers, Richard Ebright , sobre el testimonio de Fauci, lo que demuestra que existe desacuerdo sobre lo que se considera investigación de "ganancia de función". Ebright afirmó que los experimentos realizados bajo la subvención EcoHealth "cumplieron con 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 naturales" y agregó que la moratoria "no tenía dientes". [89]
Sin embargo, más recientemente, el subdirector de los NIH, Richard Tabak [90], aclaró en un testimonio ante el Congreso el 16 de mayo de 2024 que los NIH sí financiaron una investigación "genérica" de ganancia de función en el Instituto de Virología de Wuhan. [91] Cuando se le preguntó si los NIH financiaban 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 utiliza 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 ni en qué se diferencia de la investigación normal de ganancia de función, por lo que no está claro hasta qué punto este testimonio difiere de declaraciones anteriores del NIH, que afirmaba que no había ninguna ganancia. La investigación sobre la función funcional fue financiada por los NIH.
Varios científicos han criticado las regulaciones GoFR del gobierno de EE. UU. por tener serias deficiencias (especialmente con respecto a la financiación por parte de los NIH de la propuesta de subvención de EcoHealth Alliance). Ebright ha señalado que el proceso no se aplica a todos los experimentos 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. Considera que los informes recientes sobre errores de laboratorio son excepciones; no significan que se deba cerrar la ciencia básica que es esencial para la salud. proteger la salud pública, afirma."Estos virus están ahí fuera. Causan enfermedades; "Han matado a muchísimas 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 maneras, involucrando requisitos regulatorios, ingeniería de instalaciones y capacitación. Garantizar que estas instalaciones funcionen de forma segura y cuenten con personal eficaz 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 las teorías de la conspiración promueven la 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 la conspiración buscarán continuamente 'evidencia científica' para defender sus afirma que el SARS-CoV-2 es un virus creado por el hombre, como es el caso de un artículo bioRxiv sobre el VIH-1 que ha sido retractado.