Investigación sobre ganancia de función

La investigación de ganancia de función ( investigación GoF o GoFR ) es una investigación médica que altera genéticamente un organismo de manera que pueda mejorar las funciones biológicas de los productos génicos . Esto puede incluir una patogénesis , transmisibilidad o rango de hospedadores alterados , es decir, los tipos de hospedadores que un microorganismo puede infectar. Esta investigación tiene como objetivo revelar dianas para predecir mejor las enfermedades infecciosas emergentes y desarrollar vacunas y terapias . Por ejemplo, la influenza B solo puede infectar a humanos y focas comunes. ^{[ 1 ]} Introducir una mutación que permita a la influenza B infectar conejos en un laboratorio controlado se consideraría un experimento de ganancia de función, ya que el virus no tenía previamente esa función. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Este 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 habitualmente con el fin 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 forma más restringida para referirse a "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 patógenos de agentes selectos ) conllevan riesgos inherentes de bioseguridad y 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 se regulen bajo una supervisión adicional por parte de instituciones (los llamados comités institucionales "DURC") ^{[ 8 ]} y agencias gubernamentales (como el comité asesor de ADN recombinante de los NIH ). ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} Un enfoque similar se puede observar 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 del público no afiliado participe activamente en el proceso de supervisión. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} Se ha producido un debate significativo 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 revisión abierta y honesta. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 7 ] [ 21 ]} En enero de 2020, la Junta Asesora Nacional de Ciencias 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 investigaban cómo los virus de la gripe específicos de las aves podrían transmitirse a los humanos y provocar pandemias: 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 realizado pases seriados del virus de la gripe aviar H5N1 en hurones, transfiriéndolo manualmente de un hurón a otro, hasta que fue capaz de propagarse a través de gotitas respiratorias . El virus, normalmente específico de las aves, mediante 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 de las aves. ^{[ 26 ] [ 27 ]} Este pequeño cambio también permitió que el virus se transmitiera a través de gotitas en el aire producidas 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 podía 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 demostraron que existía un vínculo en los virus aviares entre la transmisibilidad y la letalidad: si bien el virus se había vuelto más transmisible, también se había vuelto significativamente menos letal. ^{[ 25 ] [ 31 ] [ 32 ]} Varios críticos de la investigación (incluidos miembros del Congreso) respondieron a las publicaciones con alarma. Otros calificaron los experimentos como un "apocalíptica 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 constituía 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. ^{[ 35 ]} 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. ^{[ 36 ]} En los EE. UU., donde las regulaciones eran anteriormente menos estrictas que en la UE, se puso en marcha 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 sucedería si un H1N1 de 2009 que circulaba en humanos infectara la misma célula que un virus de influenza aviar H5N1. ^{[ 37 ]} Es importante destacar que los experimentos se habían realizado antes de que la comunidad virológica en general acordara una pausa en la investigación sobre experimentos con H5N1. ^{[ 38 ] [ 39 ]} Utilizaron estos experimentos para determinar que ciertos genes, si se recombinaban en un escenario de doble infección en la naturaleza, permitirían la transmisión del virus H5N1 más fácilmente en mamíferos (especialmente en cobayas como organismo modelo para especies de roedores), demostrando 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 mencionados anteriormente, los virus en este estudio también fueron significativamente menos letales después de la modificación. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

Los críticos del estudio del grupo de Chen de 2013 (entre ellos Simon Wain-Hobson del Instituto Pasteur y el expresidente de la Royal Society, Robert May ) lo denunciaron como un experimento inseguro e innecesario para demostrar las conclusiones previstas, calificando el trabajo de Chen de "terriblemente irresponsable" y expresando también su preocupación por la bioseguridad del propio laboratorio. ^{[ 40 ]} Otros (entre ellos el director del Centro Colaborador de la OMS sobre la Gripe en Tokio, Masato Tashiro) elogiaron el laboratorio de Chen como "de vanguardia". Jeremy Farrar , director de la Unidad de Investigación Clínica de la Universidad de Oxford en Ciudad Ho Chi Minh, describió el trabajo como "extraordinario" y afirmó que demostraba la "amenaza muy real" que suponía la "circulación continua de cepas H5N1 en Asia y Egipto". ^{[ 38 ]}

Un preimpreso de investigadores de la Universidad de Boston , publicado el 14 de octubre de 2022, describió sus experimentos de empalme de la proteína de la espícula del SARS-CoV-2 BA.1 Omicron 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 de la espícula son determinantes importantes de la patogenicidad atenuada de Omicron en ratones K18-hACE2". Según el preimpreso, el trabajo fue financiado por subvenciones de varias ramas de los NIH , pero los NIH negaron posteriormente haber financiado los experimentos y los investigadores declararon que los NIH no financiaron los experimentos directamente. ^{[ 41 ] [ 42 ]} 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%, lo que recuerda a experimentos peligrosos que se teme que hayan iniciado la pandemia". El titular fue posteriormente marcado "como parte de los esfuerzos de Facebook para combatir las noticias falsas y la desinformación". PolitiFact señaló que la teoría de la "fuga del laboratorio" no estaba probada y también afirmó que "citar solo la cifra del 80% omite un contexto clave, incluyendo que la cepa resultante fue menos letal 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". ^{[ 43 ]} Toda investigación financiada por los NIH que pueda hacer que la COVID sea más virulenta o transmisible debe someterse a una revisión adicional de ganancia de función. Los críticos alegaron que, debido a que la quimera podría haber combinado la alta transmisibilidad de Omicron con la letalidad de la cepa ancestral, el experimento debería haberse sometido a la revisión adicional. Los investigadores negaron que el experimento calificara como ganancia de función en primer lugar. ^{[ 41 ] [ 44 ]}

Se ha producido un debate significativo en la comunidad científica sobre cómo evaluar los riesgos y beneficios 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 bioprotección, relacionada con la liberación intencional de un patógeno en la población; y la bioética , los principios de la gestión de riesgos biológicos y los procedimientos de revisión de la investigación. ^{[ 3 ]}

La perspectiva y el compromiso internacional en materia de políticas y regulaciones de investigación de ganancia de función varían según el país y la región. Debido al posible impacto en la comunidad global, la aceptabilidad ética de tales experimentos depende del grado de aceptación internacional. ^{[ 63 ]} En 2010, la Organización Mundial de la Salud elaboró ​​un documento de orientación no vinculante para la DURC, resumiendo las posiciones de muchas naciones diferentes como "autónomas" y otras como que siguen estrictamente 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 los mencionados anteriormente como recursos potenciales para que los países desarrollen sus propias políticas y procedimientos para la DURC. ^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}

Durante la pandemia de COVID-19 surgieron varias teorías conspirativas sobre el origen del virus SARS-CoV-2 y sus vínculos con la investigación de ganancia de función . ^{[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]} 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 en coronavirus para difundir la idea de que el virus era de origen de laboratorio. Rasmussen afirmó que esto era improbable, debido al intenso escrutinio y la supervisión gubernamental a la que está sujeta la ganancia de función, y que es improbable que la investigación sobre coronavirus difíciles de obtener pueda ocurrir sin ser detectada. ^{[ 87 ]}

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 "EE. UU. 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 financian ahora la investigación de ganancia de función [llevada a cabo en] el Instituto de Virología de Wuhan". ^{[ 88 ]} El equipo de verificación de datos del Washington Post calificó posteriormente las declaraciones de Paul como que contenían "omisiones y/o exageraciones significativas". ^{[ 88 ] [ 89 ]} La financiación de los NIH a EcoHealth Alliance y posteriormente subcontratada al Instituto de Virología de Wuhan no tenía como objetivo apoyar experimentos de ganancia de función, sino permitir la recolección de muestras de murciélagos en la naturaleza. ^{[ 88 ] [ 90 ]} El portavoz de EcoHealth Alliance, Robert Kessler, también ha negado categóricamente la acusación. ^{[ 88 ]}

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 qué califica como investigación de "ganancia de función". Ebright afirmó que los experimentos realizados bajo la subvención de EcoHealth "cumplían la definición de investigación de ganancia de función preocupante bajo la Pausa de 2014 ". ^{[ 88 ]} 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". ^{[ 91 ]}

Varios científicos han criticado las regulaciones GoFR del gobierno estadounidense por tener graves deficiencias (especialmente en lo que respecta a la financiación de la propuesta de subvención de EcoHealth Alliance por parte de los NIH). Ebright ha señalado que el proceso no se aplica a todos los experimentos contemplados en las políticas gubernamentales, mientras que los virólogos David Relman y Angela Rasmussen han mencionado una preocupante falta de transparencia por parte de los paneles de supervisión. ^{[ 92 ]}

• Riesgo biotecnológico
• Evolución dirigida
• Tecnología de doble uso
• Proyecto del Viroma Global

• Consejo Asesor Científico de las Academias Europeas: Ganancia de función: aplicaciones experimentales relacionadas con patógenos potencialmente pandémicos ( Informe )
• Lowen, Anice; Lakdawala, Seema (8 de mayo de 2023). "La investigación de ganancia de función es más que simplemente modificar virus riesgosos: es una herramienta rutinaria y esencial en toda la investigación biológica" . The Conversation .