Team:GO Paris-Saclay/Safety

Safety

Sécurité

Безопасность

bd hardware

Persons

Since January, our team has been advised by several confirmed researchers (Dr. Philippe Bouloc, Pr. Bury-Moné, Dr. Ombeline Rossier) and three PhD students (Emma Piatelli, Charlène Valadon and Téo Hébra). They have extended experience working with E. coli and the experimental procedures that we will be performing. Moreover, they have helped us identify the potential risks associated with our project. The safety officer at the Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC) where we will be performing our experiments is Florence Lorieux.

Half a dozen people in the team are trained in first aid. They have followed a 7-hour training course and received a French state diploma certifying that they have the skills of isolated rescuers to perform first aid in case of vital emergency. The diploma is the PSC-1 (Premiers-Secours Civiques de niveau 1 = First Aid Level 1). This preventive training allows our members to be able to provide first aid in case of emergency in the laboratory or during public awareness operations such as in the Cité des Sciences et de l'Industrie museum. Fortunately, we have not had to apply these civic skills until now.

Membres

Depuis janvier, notre équipe est conseillée par plusieurs chercheurs confirmés (Dr Philippe Bouloc, Pr. Bury-Moné, Dr. Ombeline Rossier) et trois doctorants (Emma Piatelli, Charlène Valadon et Téo Hébra). Ils ont une longue expérience de travail avec E. coli et les procédures expérimentales que nous allons effectuer. De plus, ils nous ont aidés à identifier les risques potentiels associés à notre projet. La responsable sécurité de l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) où nous allons réaliser nos expériences est Florence Lorieux.

Une demi-dizaine de personnes de l'équipe sont formées aux premiers secours. Ils ont suivi une formation de 7h sanctionné par un diplôme de l'état français certifiant qu'ils ont les compétences de sauveteurs isolés pour effectuer les premiers soins en cas d'urgence vitale. Le diplôme est le PSC-1 (Premier Secours Civique de Niveau 1). Cette formation à but préventif permets à nos membres de pouvoir en cas d'urgence au laboratoire ou encore lors des opérations de sensibilisation auprès du grand public comme dans le musée de la Cité des Sciences et de l'Industrie. Heureusement, nous n'avons pas eu à mettre en application ces compétences civiques jusqu'à présent

Персоналии

С января нашу команду консультировали несколько подтвержденных исследователей (доктор Филипп Булок, профессор Бюри-Моне, доктор Омбелин Россье) и три аспиранта (Эмма Пиателли, Шарлен Валадон и Тео Эбра). У них большой опыт работы с кишечной палочкой и экспериментальными процедурами, которые мы будем проводить. Более того, они помогли нам определить потенциальные риски, связанные с нашим проектом. Ответственным за безопасность в Институте интегративной биологии клетки (I2BC), где мы будем проводить наши эксперименты, является Флоренс Лориё.

Несколько человек в команде были обучены оказанию первой помощи. Они прошли 7-часовой курс обучения и получили диплом государственного образца Франции, подтверждающий, что они обладают навыками для оказания первой помощи в случае крайней необходимости. Диплом - PSC-1 (Premiers-Secours Civiques de niveau 1 = уровень первой помощи 1). Это превентивное обучение позволяет членам нашей команды оказывать первую помощь в экстренных случаях в лаборатории или во время мероприятий по повышению осведомленности общественности, например, в музее Cité des Sciences et de l'Industrie. К счастью, до сих пор нам не приходилось применять эти гражданские навыки.


Lab Project

Our project focuses on the detection of miRNAs via a cas cascade and more specifically on miRNA biomarkers of endometriosis circulating in the blood. Thus, at the end of our project, we will have developed a method for specific detection of miRNAs. As our project is based on the development of a future detection method for endometriosis, a human disease for which current diagnostic methods are costly and invasive (only surgery allows for a clear and precise diagnosis),our test could therefore constitute a new rapid and non-invasive diagnostic method allowing earlier detection of the disease in people with the disease.

For this, we will use 2 miRNAs described in the scientific literature as deregulated in patients suffering from this disease. We would detect these miRNAs by a Cas nucleases cascade system. Cas nuclease 13a would have a crRNA complementary to the miRNA of interest activating the Cas nuclease 13a protein which itself will cleave ST-HP (splin target - hairpin). The cleaved ST-HP will then be detected by the sgRNA of Cas nuclease 14a, activating Cas nuclease 14a. This activated Cas nuclease 14a will cleave a single-stranded DNA (ssDNA) carrying a fluorophore at one end and a quencher at the other. Once cleaved the fluorescence of a fluorophore can be detected.
Cas nucleases 13a and 14a will be produced in DH5-alpha of Escherichia coli.
Synthesis of ST-HP and ssDNA carrying fluorophore and quencher will be done by a company.
Synthesis of miRNA and crRNA will be done in vitro from linearized plasmids.
The detection of these miRNAs will be done in vitro.

Projet de laboratoire

Notre projet porte sur la détection de miARN via une cascade de cas et plus particulièrement sur les biomarqueurs miARN de l'endométriose circulant dans le sang. Ainsi, à la fin de notre projet, nous aurons développé une méthode de détection spécifique des miARN. Notre projet étant basé sur le développement d'une future méthode de détection de l'endométriose, maladie humaine pour laquelle les méthodes diagnostiques actuelles sont coûteuses et invasives (seule la chirurgie permet un diagnostic clair et précis), notre test pourrait donc constituer un nouveau test rapide et non -méthode de diagnostic invasive permettant une détection plus précoce de la maladie chez les personnes atteintes.

Pour cela, nous utiliserons 2 miARN décrits dans la littérature scientifique comme dérégulés chez des patients atteints de cette maladie. Nous détecterions ces miARN par un système de cascade de nucléases Cas. La Cas nucléase 13a aurait un ARNc complémentaire du miARN d'intérêt activant la protéine Cas nucléase 13a qui elle-même va cliver ST-HP (splin target - hairpin). La ST-HP clivée sera ensuite détectée par l'ARNsg de la nucléase Cas 14a, activant la nucléase Cas 14a. Cette nucléase Cas activée 14a clivera un ADN simple brin (ADNsb) portant un fluorophore à une extrémité et un extincteur à l'autre. Une fois clivé, la fluorescence d'un fluorophore peut être détectée.
Les nucléases Cas 13a et 14a seront produites dans DH5-alpha d'Escherichia coli.
La synthèse de ST-HP et de ssDNA portant le fluorophore et l'extincteur sera effectuée par une entreprise.
La synthèse des miRNA et crRNA se fera in vitro à partir de plasmides linéarisés.
La détection de ces miARN se fera in vitro.

Лабораторный проект

Наш проект сосредоточен на обнаружении miRNA через каскад каскада и, более конкретно, на биомаркерах miRNA эндометриоза, циркулирующих в крови. Таким образом, в конце нашего проекта мы разработаем метод специфического обнаружения miRNA. Поскольку наш проект основан на разработке будущего метода выявления эндометриоза, заболевания человека, для которого современные методы диагностики являются дорогостоящими и инвазивными (только хирургическое вмешательство позволяет поставить четкий и точный диагноз), наш тест может стать новым быстрым и неэффективным методом диагностики. -инвазивный метод диагностики, позволяющий раньше выявить заболевание у людей с заболеванием.

Для этого мы будем использовать 2 miRNA, описанные в научной литературе как нерегулируемые у пациентов, страдающих этим заболеванием. Мы могли бы обнаружить эти miRNA с помощью каскадной системы нуклеаз Cas. Cas-нуклеаза 13a должна иметь crRNA, комплементарную интересующей miRNA, активирующей белок Cas-нуклеазу 13a, который сам будет расщеплять ST-HP (мишень для сплина - шпилька). Затем расщепленный ST-HP будет обнаружен sgRNA нуклеазы Cas 14a, активируя нуклеазу Cas 14a. Эта активированная нуклеаза Cas 14a расщепляет одноцепочечную ДНК (оцДНК), несущую флуорофор на одном конце и гаситель на другом. После расщепления можно обнаружить флуоресценцию флуорофора.
Нуклеазы Cas 13a и 14a будут продуцироваться в DH5-альфа Escherichia coli.
Синтез ST-HP и оцДНК, несущих флуорофор и гаситель, будет осуществляться компанией.
Синтез miRNA и crRNA будет осуществляться in vitro из линеаризованных плазмид.
Обнаружение этих miRNA будет проводиться in vitro.


Possible risks

In the biological part we used strains DH5-alpha and Rosetta(DE3) of Escherichia coli. Our chassis (Escherichia coli) is non-pathogenic for humans, animals or plants. These strains carry mutations that ensure a low fitness if they were accidently released into the environment (auxotrophy, impairment in some DNA repair mechanisms) E. coli strain Rosetta(DE3) will be used to produce either Cas13a from Lbu or Cas14a from Leptotrichia buccalis C-1013-b.
Cells will be lysed and purification of the proteins will be performed. miRNA, crRNA, sgRNA will be synthesized by in vitro transcription. This RNA will be spiked with miRNA to constitute a complex sample that will be tested in our assay.
Activity of Cas14a will be detected using a ssDNA oligonucleotide linked to the fluorophore (FAM) and a quencher (BHQ-1). Fluorescence will be measured in a fluorescence plate reader.

No specific risk can arise from these experiments other than risks associated with the manipulation of genetically engineered Escherichia coli in ordinary lab work in a level 1 security laboratory. Accidental spills, burns, ingestion of or contact with harmful or irritating substances could arise if the team members do not follow proper procedures.

As we want to develop an in vitro and cell-free miRNA detection assay, the bio-molecules we will use and the samples will be disposed of according to the standards of each country without risk of spreading genetic engineering machines. However, the use of human biological samples (urine, blood...) may contain risks such as contamination of the manipulator by diseases transmissible by these fluids. The use of individual (gloves, gowns, hoods, etc.) and collective (microbiological safety station, prevention signage, etc.) protective elements. The scientific data collected will be treated according to the rules of ethics, security and safety of the country in force. Samples will be destroyed and/or stored for research purposes after patient consent. The results of the tests will be communicated and stored according to the regulations of the country in force.

Recommendations of the French National Medical Association on health data: https://www.conseil-national.medecin.fr /medecin/devoirs-droits/proteger-donnees-sant
Regulation (EU) 2016/679 of the European Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the protection of individuals with regard to the processing of personal data and on the free movement of such data, and repealing Directive 95/46/EC (General Data Protection Regulation) (Text with EEA relevance) : https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX:32016R0679
The Data Protection Act in France : https://www.cnil.fr/fr/la-loi-informatique-et-libertes
Health data processing: how to inform the persons concerned? Handbook of the CNIL (Commission Nationale de l’informatique et des Libertés ): https://www.cnil.fr/fr/traitement-de-donnees-de-sante-comment-informer-les-personnes-concernees
Guide to Personal Data Security, CNIL : https://www.cnil.fr/fr/principes-cles/guide-de-la-securite-des-donnees-personnelles article L.1111-8 du code de la santé publique : https://www.legifrance.gouv.fr/codes/section_lc /LEGITEXT000006072665/LEGISCTA000006154977/#LEGISCTA000006154977

Current health and safety procedures are in place to prevent accidents, including no eating or drinking and lab, lab coat, regular hand washing, wearing gloves when required, corridors and lab space devoid of clutter, labeling and proper storage of harmful substances. All chemical work will be done under a fume hood and waste will be deposited off in the proper biohazard containers.
Our biological waste will be autoclaved.

We did not use living organisms (humans, animals, living cells, no creatures other than Whitelist). Therefore, there is minimal risk associated with the experiments that we perform in the laboratory space.

Risques possibles

Dans la partie biologique nous avons utilisé les souches DH5-alpha et Rosetta(DE3) d'Escherichia coli.
Notre châssis (Escherichia coli) est non pathogène pour l'homme, les animaux ou les plantes. Ces souches sont porteuses de mutations qui assurent une faible fitness si elles étaient accidentellement libérées dans l'environnement (auxotrophie, altération de certains mécanismes de réparation de l'ADN).
La souche E. coli Rosetta(DE3) sera utilisée pour produire soit Cas13a à partir de Lbu, soit Cas14a à partir de Leptotrichia buccalis C-1013-b. Les cellules seront lysées et la purification des protéines sera effectuée. miRNA, crRNA, sgRNA seront synthétisés par transcription in vitro. Nous isolerons également l'ARN des cellules HeLa cultivées in vitro. Cet ARN sera enrichi de miARN pour constituer un échantillon complexe qui sera testé dans notre test. L'activité de Cas14a sera détectée en utilisant un oligonucléotide ssDNA lié au fluorophore (FAM) et un extincteur (BHQ-1). La fluorescence sera mesurée dans un lecteur de plaques à fluorescence.

Aucun risque spécifique ne peut découler de ces expériences autres que les risques associés à la manipulation d'Escherichia coli génétiquement modifiés dans le cadre d'un travail de laboratoire ordinaire dans un laboratoire de sécurité de niveau 1. Des déversements accidentels, des brûlures, une ingestion ou un contact avec des substances nocives ou irritantes peuvent survenir si les membres de l'équipe ne suivent pas les procédures appropriées.

Comme nous souhaitons développer un test de détection de miARN in vitro et acellulaire, les bio-molécules que nous utiliserons et les échantillons seront éliminés selon les normes de chaque pays sans risque de propagation des machines de génie génétique. Cependant, l'utilisation d'échantillons biologiques humains (urine, sang...) peut comporter des risques tels que la contamination du manipulateur par des maladies transmissibles par ces fluides. L'utilisation d'éléments de protection individuels (gants, blouses, cagoules…) et collectifs (poste de sécurité microbiologique, signalétique de prévention…). Les données scientifiques collectées seront traitées selon les règles d'éthique, de sécurité et de sûreté du pays en vigueur. Les échantillons seront détruits et/ou stockés à des fins de recherche après le consentement du patient. Les résultats des tests seront communiqués et conservés selon la réglementation du pays en vigueur.

Recommendations of the French National Medical Association on health data: https://www.conseil-national.medecin.fr /medecin/devoirs-droits/proteger-donnees-sant
Regulation (EU) 2016/679 of the European Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the protection of individuals with regard to the processing of personal data and on the free movement of such data, and repealing Directive 95/46/EC (General Data Protection Regulation) (Text with EEA relevance) : https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX:32016R0679
The Data Protection Act in France : https://www.cnil.fr/fr/la-loi-informatique-et-libertes
Health data processing: how to inform the persons concerned? Handbook of the CNIL (Commission Nationale de l’informatique et des Libertés ): https://www.cnil.fr/fr/traitement-de-donnees-de-sante-comment-informer-les-personnes-concernees
Guide to Personal Data Security, CNIL : https://www.cnil.fr/fr/principes-cles/guide-de-la-securite-des-donnees-personnelles article L.1111-8 du code de la santé publique : https://www.legifrance.gouv.fr/codes/section_lc /LEGITEXT000006072665/LEGISCTA000006154977/#LEGISCTA000006154977

Des procédures de santé et de sécurité actuelles sont en place pour prévenir les accidents, notamment l'interdiction de manger ou de boire et de laboratoire, une blouse de laboratoire, un lavage régulier des mains, le port de gants si nécessaire, des couloirs et un espace de laboratoire dépourvus d'encombrement, un étiquetage et un stockage approprié des substances nocives. Tous les travaux chimiques seront effectués sous une hotte aspirante et les déchets seront déposés dans les conteneurs à risques biologiques appropriés.
Nos déchets biologiques seront autoclavés.

Nous n'avons pas utilisé d'organismes vivants (humains, animaux, cellules vivantes, aucune créature autre que Whitelist). Par conséquent, il y a un risque minimal associé aux expériences que nous réalisons dans l'espace de laboratoire.

Возможные риски

В биологической части использовали штаммы Escherichia coli DH5-alpha и Rosetta (DE3).
Наше шасси (Escherichia coli) не патогенно для людей, животных или растений. Эти штаммы несут мутации, которые обеспечивают низкую приспособленность, если они случайно попали в окружающую среду (ауксотрофия, нарушение некоторых механизмов репарации ДНК).
Штамм E. coli Rosetta (DE3) будет использоваться для получения Cas13a из Lbu или Cas14a из Leptotrichia buccalis C-1013-b. Клетки будут лизированы, и белки будут очищены. miRNA, crRNA, sgRNA будут синтезироваться путем транскрипции in vitro. Мы также выделим РНК из клеток HeLa, выращенных in vitro. Эта РНК будет дополнена микроРНК, чтобы составить сложный образец, который будет протестирован в нашем анализе. Активность Cas14a будет обнаруживаться с использованием олигонуклеотида оцДНК, связанного с флуорофором (FAM) и гасителя (BHQ-1). Флуоресценцию будут измерять считывающим устройством для флуоресцентных планшетов.

В результате этих экспериментов не может возникнуть никаких особых рисков, кроме рисков, связанных с манипуляциями с генно-инженерными Escherichia coli в обычных лабораторных условиях в лаборатории безопасности уровня 1. Случайные разливы, ожоги, проглатывание или контакт с вредными или раздражающими веществами могут возникнуть, если члены команды не соблюдают надлежащие процедуры.

Поскольку мы хотим разработать тест на обнаружение миРНК in vitro и вне клеток, биомолекулы, которые мы будем использовать, и образцы будут утилизированы в соответствии со стандартами каждой страны без риска распространения машин генной инженерии. Однако использование биологических образцов человека (моча, кровь ...) может содержать риски, такие как заражение манипулятора болезнями, передаваемыми этими жидкостями. Использование индивидуальных (перчатки, халаты, капюшоны и т. Д.) И коллективных (станция микробиологической безопасности, предупредительные знаки и т. Д.) Защитных элементов. Собранные научные данные будут обрабатываться в соответствии с действующими правилами этики и безопасности страны. После согласия пациента образцы будут уничтожены и / или сохранены для исследовательских целей. Результаты тестов будут сообщены и сохранены в соответствии с действующими правилами страны.

Рекомендации Национальной медицинской ассоциации Франции по данным о здоровье: https://www.conseil-national.medecin.fr/medecin/devoirs-droits/proteger-donnees-sant
Регламент (ЕС) 2016/679 Европейского парламента и Совета от 27 апреля 2016 года о защите физических лиц в отношении обработки персональных данных и о свободном перемещении таких данных, а также об отмене Директивы 95/46 / EC ( Общие правила защиты данных) (текст, имеющий отношение к ЕЭЗ): https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX:32016R0679 Закон о защите данных во Франции: https://www.cnil.fr/fr/la-loi-informatique-et-libertes
Обработка данных о здоровье: как сообщить заинтересованным лицам? Справочник CNIL (Национальной комиссии по информатике и свободам): https: //www.cnil.fr/fr/traitement-de-donnees-de-sante-comment-informer-les-personnes-concernees
Руководство по безопасности персональных данных, CNIL: https://www.cnil.fr/fr/principes-cles/guide-de-la-securite-des-donnees-personnelles
Статья L.1111-8 Кодекса общественного здравоохранения: https://www.legifrance.gouv.fr/codes/section_lc/ LEGITEXT000006072665/LEGISCTA000006154977/#LEGISCTA000006154977

Существуют текущие процедуры охраны здоровья и безопасности для предотвращения несчастных случаев, в том числе отказ от еды и питья в лаборатории, лабораторный халат, регулярное мытье рук, ношение перчаток, когда это необходимо, коридоры и лабораторные помещения лишенные беспорядка, маркировка и надлежащее хранение опасных веществ. Все химические работы будут проводиться под вытяжным шкафом, а отходы будут помещены в соответствующие контейнеры для биологически опасных отходов. Наши биологические отходы будут автоклавированы.

Мы не использовали живые организмы (люди, животные, живые клетки, никакие существа, кроме Белого списка). Следовательно, существует минимальный риск, связанный с экспериментами, которые мы проводим в лабораторных условиях.


Hardware

Our hardware team will be designing a fluorometer prior to physical construction to ensure that design will function safely and correctly.

When working with radio technical devices, safety precautions must be observed. Lasers are no exception in this regard. The hazard posed by laser radiation is not qualitatively different from the hazard posed by high-intensity light sources.

The most vulnerable organ to damage by laser radiation is the eye.
Features of laser radiation lead to the fact that the laser beam in a special way affects the retina of the human eye. All the energy of a laser beam is focused to one point, while light from a conventional incoherent source affects a relatively large area of ​​the retina.

The type of lasers we use is only hazardous in direct eye contact (type III from 1 mW to 0,5 W). While using the laser pointer, we were careful not to point the laser pointer at our eyes.

Hardware

Notre équipe de hardware concevra un fluorimètre avant la construction physique pour s'assurer que la conception fonctionnera correctement et en toute sécurité.

Lorsque vous travaillez avec des appareils techniques radio, des précautions de sécurité doivent être respectées. Les lasers ne font pas exception à cet égard. Le danger posé par le rayonnement laser n'est pas qualitativement différent du danger posé par les sources lumineuses à haute intensité.

L'organe le plus vulnérable aux dommages causés par le rayonnement laser est l'œil.
Les caractéristiques du rayonnement laser conduisent au fait que le faisceau laser affecte d'une manière particulière la rétine de l'œil humain. Toute l'énergie d'un faisceau laser est focalisée en un point, tandis que la lumière d'une source incohérente classique affecte une zone relativement large de la rétine.

Le type de lasers que nous utilisons est uniquement dangereux pour le contact oculaire direct (type III de 1 mW à 0,5 W). Lors de l'utilisation du pointeur laser, nous avons pris soin de ne pas pointer le pointeur laser vers nos yeux.

Аппаратное обеспечение

Наша команда по аппаратному обеспечению разработает флуорометр до его физической конструкции, чтобы гарантировать, что конструкция будет работать безопасно и правильно.

При работе с радиотехническими устройствами необходимо соблюдать технику безопасности. Лазеры в этом отношении не исключение. Опасность, создаваемая лазерным излучением, качественно не отличается от опасности, создаваемой источниками света высокой интенсивности.

Наиболее уязвимым органом для поражения лазерным излучением является глаз.
Особенности лазерного излучения приводят к тому, что лазерный луч особым образом воздействует на сетчатку глаза человека. Вся энергия лазерного луча фокусируется в одну точку, в то время как свет от обычного некогерентного источника воздействует на относительно большую площадь сетчатки.

Тип лазеров, которые мы используем, предназначен только для опасного прямого контакта с глазами (тип III от 1 мВт до 0,5 Вт). При использовании лазерной указки мы старались не наводить лазерную указку на наши глаза.


Raising awareness of the dangers of synthetic biology

Our team had the chance to interview one of the rare French experts in intentional biological risks of a state, terrorist or accidental nature. This expert is a French military researcher belonging to a military research institute involved in the fight against the proliferation of nuclear, chemical and biological weapons of mass destruction and the development of detection and therapeutic countermeasures. We voluntarily withhold his name, his position and his exact organization for security reasons.

Synthetic Biology has a dual character by essence. iGEM uses this approach for benevolent, or at least peaceful, purposes to solve given problems. However, this exchange with this expert has taught us that the use of this Discipline for malicious purposes is totally possible. The access to knowledge in such an easy way allows ill-intentioned people to hijack these technologies to reach their ends in clandestine laboratories. We cannot reveal all the possible ways, but for example, making a bacterium acquire a resistance to a set of antibiotics, although described as sensitive, coupled with a resistance to surface decontamination products, will allow this bacterium to more easily infect its host. The reconstruction and characterization of the Influenza virus responsible for the Spanish flu of 1918 is an example (Tumpey et al., 2005). The study of a microorganism such as Bacillus anthracis, the bacterium responsible for anthrax, a class 4 agent under different environmental conditions, may be a prequel to the weaponization of these organisms as it is the spores that are responsible for the pulmonary form of anthrax (Baweja et al., 2008).

Thus, this interview made us realize that we are learning with iGEM a wonderful technology with a dark phase. This exchange has enriched and strongly helped us to realize that our choice of project as well as the experimental design is not to be taken lightly.

Our talk ended with a piece of advice that will guide us long after iGEM: our responsibility to publish or not to publish results if the biosafety consequences behind them can be misplaced in the wrong hands. The 2012 article by Patrone et al. that he advised us to go further was a treat to read.

Baweja RB, Zaman MS, Mattoo AR, et al. Properties of Bacillus anthracis spores prepared under various environmental conditions. Arch Microbiol. 2008;189(1):71-79. doi:10.1007/s00203-007-0295-9

Patrone D, Resnik D, Chin L. Biosecurity and the review and publication of dual-use research of concern. Biosecur Bioterror. 2012;10(3):290-298. doi:10.1089/bsp.2012.0011

Tumpey TM, Basler CF, Aguilar PV, et al. Characterization of the reconstructed 1918 Spanish influenza pandemic virus. Science. 2005;310(5745):77-80. doi:10.1126/science.1119392

Sensibilisation aux dérives de la biologie de synthèse

Notre équipe a eu la chance d'interviewer un des rares experts français dans les risques biologiques intentionnels de nature étatique ou terroriste ou accidentel. Cet expert est un chercheur militaire français appartenant à un Institut de Recherche militaire impliqués dans la lutte de la prolifération d'armes de destruction massive nucléaire, chimique et biologique et le développement de moyens de détections et de contre-mesures thérapeutiques. Nous taisons volontairement son nom, sa qualité et son organisme exact de rattachement pour des raisons de sécurité sa demande.

La Biologie synthétique possède un caractère dual par essence. L'iGEM utilise cette approche à des fins bienveillantes, ou du moins, pacifiques pour résoudre des problématiques données. Toutefois, cet échange avec cet expert nous a appris que l'utilisation de cette Discipline à des fins malveillantes et totalement possible. L'accès à la connaissance de manière si facile permets à des personnes mal intentionnées de détourner ces technologies pour arriver à leurs fins dans des laboratoires clandestins. Nous ne pouvons dévoiler toutes les pistes possibles, mais par exemple faire acquérir à une bactérie une résistance à un ensemble d'antibiotiques pourtant décrites comme sensibles couplées à une résistance à des produits de décontamination de surface permettra à cette bactérie de pouvoir infecter plus facilement son hôte. La reconstruction et charactérisation du virus Influenza responsable de la grippe espagnole de 1918 en est un exemple (Tumpey et al., 2005). L'étude d'un microorganisme comme Bacillus anthracis, bactérie responsable de la maladie du charbon (l'anthrax en anglais), agent de classe 4 sous différentes conditions environnement peut-être un préquelle à la militarisation de ces organismes comme c'est les spores qui sont responsables de la forme pulmonaire de l'nathrax (Baweja et al., 2008).

Ainsi, cette interview a permis de nous rendre compte que nous apprenons avec l'iGEM une technologie merveilleuse possédant une phase sombre. Cet échange a enrichi et a fortement aidé à nous faire prendre conscience que notre choix de projet ainsi que le design expérimental n'est pas à prendre à la légère.

Notre entretien s'est achevé par un conseil qui va nous guider longtemps après l'iGEM: notre reponsabilité de publier ou non des résultats si les conséquences en termes de biosûreté derrière peuvent être délèteres entre de mauvaises mains. L'article de Patrone et al. en 2012 qu'il nous a conseillé pour aller plus loin fut un régal à lire.

Baweja RB, Zaman MS, Mattoo AR, et al. Properties of Bacillus anthracis spores prepared under various environmental conditions. Arch Microbiol. 2008;189(1):71-79. doi:10.1007/s00203-007-0295-9

Patrone D, Resnik D, Chin L. Biosecurity and the review and publication of dual-use research of concern. Biosecur Bioterror. 2012;10(3):290-298. doi:10.1089/bsp.2012.0011

Tumpey TM, Basler CF, Aguilar PV, et al. Characterization of the reconstructed 1918 Spanish influenza pandemic virus. Science. 2005;310(5745):77-80. doi:10.1126/science.1119392

Повышение осведомленности об опасностях синтетической биологии

У нашей команды была возможность взять интервью у одного из немногих французских экспертов по преднамеренным биологическим рискам государственного, террористического или случайного характера. Этот эксперт - французский военный исследователь, сотрудник военного научно-исследовательского института, занимающегося борьбой с распространением ядерного, химического и биологического оружия массового поражения и разработкой средств обнаружения и терапевтического противодействия. Мы добровольно скрываем его имя, должность и точную принадлежность по соображениям безопасности.

Синтетическая биология по своей сути двойственна. iGEM использует этот подход в доброжелательных или, по крайней мере, мирных целях для решения поставленных задач. Однако обмен мнениями с этим экспертом научил нас тому, что использование синтетической биологии в злонамеренных целях вполне возможно. Легкий доступ к знаниям дает возможность людям использовать эти технологии в своих целях в подпольных лабораториях. Мы не можем раскрыть все возможные пути, но, например, если заставить бактерию приобрести устойчивость к набору антибиотиков, описанных как чувствительные, в сочетании с устойчивостью к продуктам для обеззараживания поверхности, это позволит этой бактерии легче заразить своего хозяина. Примером может служить реконструкция и характеристика вируса гриппа, вызвавшего испанский грипп 1918 года (Tumpey et al., 2005). Изучение такого микроорганизма, как Bacillus anthracis, бактерии, ответственной за сибирскую язву, агент класса 4 в различных условиях окружающей среды, может стать прелюдией к созданию оружия из этих организмов, поскольку именно споры ответственны за легочную форму сибирской язвы (Baweja et al., 2008).

Таким образом, это интервью помогло нам понять, что мы изучаем с iGEM замечательную технологию, у которой есть и темная сторона. Этот обмен обогатил и помог нам осознать, что к выбору проекта и экспериментального дизайна не стоит относиться легкомысленно.

Наш разговор закончился советом, которым мы будем руководствоваться еще долго после iGEM: ответственность за публикацию или непубликацию результатов, если последствия биобезопасности, стоящие за ними, могут оказаться в чужих руках лежит именно на нас. Работа 2012 года, написанная Patrone et al., которую он посоветовал нам взять на вооружение, была приятной для чтения.

Baweja RB, Zaman MS, Mattoo AR, et al. Свойства спор Bacillus anthracis, приготовленных в различных условиях окружающей среды. Arch Microbiol. 2008;189(1):71-79. doi:10.1007/s00203-007-0295-9

Patrone D, Resnik D, Chin L. Биобезопасность и обзор и публикация исследований двойного назначения, вызывающих озабоченность. Biosecur Bioterror. 2012;10(3):290-298. doi:10.1089/bsp.2012.0011

Tumpey TM, Basler CF, Aguilar PV, et al. Характеристика реконструированного вируса пандемии испанского гриппа 1918 года. Наука. 2005;310(5745):77-80. doi:10.1126/science.1119392