Opzetten van ethische nanobiotechnologie

Protheses bewogen door gedachten. Gerichte behandelingen voor agressieve hersenkanker. Soldaten met verbeterd zicht of bionische oren. Deze krachtige technologieën klinken als sciencefiction, maar ze worden mogelijk dankzij nanodeeltjes.

“In de geneeskunde en andere biologische omgevingen is nanotechnologie verbazingwekkend en nuttig, maar het kan schadelijk zijn als het niet op de juiste manier wordt gebruikt”, zegt Ashley Bradley, chemicus van het Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), die deel uitmaakt van een team van onderzoekers dat een uitgebreid onderzoek heeft uitgevoerd naar toepassingen van nanobiotechnologie. en beleid.

Hun onderzoek, beschikbaar in Gezondheidsbeveiligingvat het zeer grote, actieve veld van nanotechnologie in biologische toepassingen samen, vestigt de aandacht op lacunes in de regelgeving en biedt gebieden voor verdere overweging.

“In ons onderzoek hebben we geleerd dat er nog niet veel wereldwijde regelgeving is”, zegt Bradley. “En we moeten een gemeenschappelijke set regels creëren om de ethische grenzen te bepalen.”

Nanodeeltjes, grote verschillen

Nanodeeltjes zijn clusters van moleculen met andere eigenschappen dan grote hoeveelheden van dezelfde stoffen. In medische en andere biologische toepassingen zorgen deze eigenschappen ervoor dat nanodeeltjes fungeren als de verpakking die behandelingen door celwanden en de moeilijk te passeren bloed-hersenbarrière levert.

“Je kunt de nanodeeltjes een beetje zien als het plastic rond geraspte kaas”, zegt PNNL-chemicus Kristin Omberg. “Het maakt het mogelijk om iets bederfelijks direct te krijgen waar je het hebben wilt, maar daarna heb je te maken met een heleboel substantie waar het niet eerder was.”

Helaas is het niet eenvoudig om met nanodeeltjes op nieuwe plaatsen om te gaan. Koolstof is potloodstift, nanokoolstof geleidt elektriciteit. Hetzelfde materiaal kan op nanoschaal verschillende eigenschappen hebben, maar de meeste landen reguleren het nog steeds op dezelfde manier als bulkmateriaal, als het materiaal al gereguleerd is.

Zo hoopt zinkoxide, een materiaal dat stabiel en niet-reactief was als pigment in witte verf, zich nu op in de oceanen wanneer het wordt gebruikt als nanodeeltjes in zonnebrandcrème, wat een oproep rechtvaardigt om alternatieve rifveilige zonnebrandmiddelen te maken. En hoewel vetten en lipiden niet gereguleerd zijn, suggereren de onderzoekers welke instanties zouden kunnen meewegen in de regelgeving als vetten nabehandelingsbijproducten zouden worden.

Het artikel inventariseert ook nationale en internationale agentschappen, organisaties en bestuursorganen die geïnteresseerd zijn in het begrijpen van hoe nanodeeltjes afbreken of reageren in een levend organisme en de ecologische levenscyclus van een nanodeeltje. Omdat nanobiotechnologie materiaalkunde, biologie, geneeskunde, milieuwetenschap en technologie omvat, moeten deze ongelijksoortige onderzoeks- en regelgevingsdisciplines vaak voor het eerst samenkomen om de impact op mens en milieu volledig te begrijpen.

Dubbel gebruik: Goed voor ons, slecht voor ons

Net als bij andere snelgroeiende gebieden is er een tijdsverloop tussen de belofte van nieuwe ontwikkelingen en de mogelijkheden van onbedoeld gebruik.

“Er waren zoveel meer toepassingen dan we dachten dat er waren”, zei Bradley, die onder andere spannende nanobio-voorbeelden verzamelde, zoals de behandeling van Alzheimer, permanente contactlenzen, orgaanvervanging en verbeterd spierherstel.

Het artikel benadrukt ook de bezorgdheid over het overschrijden van de bloed-hersenbarrière, door gedachten geïnitieerde besturing van computers en nano-enabled DNA-bewerking waarbij de onderzoekers suggereren dat meer voorzichtigheid, vragen en aandacht gerechtvaardigd kunnen zijn. Deze aandacht omvat alles, van diepgaand fundamenteel onderzoek en regelgeving tot wat Omberg noemde “het equivalent van het verwijderen van tatoeages” als pogingen om thuis DNA te splitsen naar het zuiden gaan.

De onderzoekers trekken parallellen met meer gevestigde gebieden zoals synthetische bio en farmacologie, die lessen bieden die kunnen worden getrokken uit huidige zorgen, zoals de onbedoelde gevolgen van fentanyl en opioïden. Ze geloven dat deze velden ook voorbeelden bieden van innovatieve coördinatie tussen wetenschap en ethiek, zoals IGEM van synthetische bio-studenten, om niet alleen na te denken over hoe te creëren, maar ook om het gebruik en de controle van nieuwe technologieën vorm te geven.

Omberg zei dat ongewoon enthousiaste vroege recensenten van het artikel nog meer potentiële toepassingen en zorgen bijdroegen, wat aantoont dat experts op veel gebieden erkennen dat ethische nanobiotechnologie een probleem is om voor te staan. “Dit is een trein die gaat. Het zal triest zijn als we over 10 jaar niet weten hoe we erover moeten praten.”