Gain-of-function-Forschung

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Gain-of-Function-Forschung (GoF-Forschung oder GoFR) ist medizinische Forschung, bei der ein Organismus genetisch so verändert wird, dass die biologischen Funktionen von Genprodukten verbessert werden können. Dies kann eine veränderte Pathogenese, Übertragbarkeit oder ein verändertes Wirtsspektrum umfassen, d. h. die Arten von Wirten, die ein Mikroorganismus infizieren kann. Mit dieser Forschung sollen Targets aufgedeckt werden, um neu auftretende Infektionskrankheiten besser vorhersagen zu können und um Impfstoffe und Therapeutika zu entwickeln. Influenza B zum Beispiel kann nur Menschen und Seehunde infizieren. Die Einführung einer Mutation, die es dem Influenza-B-Virus ermöglichen würde, unter kontrollierten Laborbedingungen Kaninchen zu infizieren, würde als Experiment zur Funktionserweiterung betrachtet, da das Virus zuvor nicht über diese Funktion verfügte. Diese Art von Experiment könnte dazu beitragen, herauszufinden, welche Teile des Virus für seine Wirtsreichweite verantwortlich sind, so dass antivirale Medikamente entwickelt werden könnten, die diese Funktion blockieren. ⓘ

In der Virologie wird die Gain-of-Function-Forschung in der Regel mit dem Ziel eingesetzt, aktuelle und zukünftige Pandemien besser zu verstehen. In der Impfstoffentwicklung wird die Funktionsgewinnforschung in der Hoffnung betrieben, einen Vorsprung vor einem Virus zu gewinnen und einen Impfstoff oder ein Therapeutikum entwickeln zu können, bevor es auftritt. Der Begriff "Funktionsgewinn" wird manchmal im engeren Sinne verwendet und bezieht sich auf "Forschung, die es einem potenziellen Pandemieerreger ermöglichen könnte, sich schneller zu vermehren oder mehr Schaden beim Menschen oder anderen eng verwandten Säugetieren anzurichten". ⓘ

Einige Formen der Gain-of-Function-Forschung (insbesondere Arbeiten, die bestimmte Selektionserreger einbeziehen) bergen inhärente Biosicherheits- und Biosicherheitsrisiken und werden daher auch als bedenkliche Forschung mit doppeltem Verwendungszweck (DURC) bezeichnet. Um diese Risiken zu mindern und gleichzeitig die Vorteile einer solchen Forschung zu ermöglichen, haben verschiedene Regierungen vorgeschrieben, dass DURC-Experimente unter zusätzlicher Aufsicht von Institutionen (sogenannten institutionellen DURC-Ausschüssen) und Regierungsbehörden (wie dem NIH-Beratungsausschuss für rekombinante DNA) geregelt werden. Ein ähnlicher Ansatz findet sich in der Dual Use Coordination Group (DUCG) der Europäischen Union. ⓘ

Wichtig ist, dass sowohl die US-amerikanischen als auch die EU-Vorschriften vorsehen, dass ein unabhängiges Mitglied der Öffentlichkeit (oder mehrere) "aktiv" am Aufsichtsprozess teilnehmen. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft hat es erhebliche Diskussionen darüber gegeben, wie die Risiken und der Nutzen von Gain-of-Function-Forschung zu bewerten sind, wie solche Forschung verantwortungsvoll veröffentlicht werden kann und wie die Öffentlichkeit in eine offene und ehrliche Überprüfung einbezogen werden kann. Im Januar 2020 berief das National Science Advisory Board for Biosecurity ein Expertengremium ein, um die Regeln für die Gain-of-Function-Forschung zu überarbeiten und mehr Klarheit darüber zu schaffen, wie solche Experimente genehmigt werden und wann sie der Öffentlichkeit offengelegt werden sollten. ⓘ

GoF-Forschung

Gain-of-function-Forschung der Virologie beinhaltet Experimente, die darauf abzielen, die Übertragbarkeit und/oder Virulenz von Krankheitserregern zu erhöhen. Solche Forschung, wenn sie von verantwortungsbewussten Wissenschaftlern durchgeführt wird, zielt in der Regel darauf ab, das Verständnis von Krankheitserregern und ihrer Interaktion mit menschlichen Wirten zu verstehen. Gain-of-function-Forschung wird eingesetzt, um aktuelle und zukünftige Pandemien besser zu verstehen. Für die Impfstoffentwicklung wird Gain-of-function-Forschung durchgeführt, um einen Vorsprung gegenüber einem Virus zu erlangen und einen Impfstoff oder ein Therapeutikum zu entwickeln, bevor das Virus auftritt. ⓘ

Historie bis 2000

GoF-ähnliche Experimente in der ehemaligen Sowjetunion

Raymond Zilinskas berichtete, dass „die GoF-ähnlichen Experimente in der ehemaligen Sowjetunion von 1972 bis 1992 stattfanden. In mehreren Labors wie ‚Vector‘ in Nowosibirsk waren bis zu 60.000 Menschen an Forschungsprogrammen wie ‚Ferment‘ (zu Ebola) oder ‚Faktor‘ (zu Marburg) und zu Bakterien wie Anthrax und der Pest beteiligt. Ziel war es, den Mikroben neue Merkmale hinzuzufügen, die sie pathogener und übertragbarer machen. Das Chimera-Projekt führte beispielsweise Ebola-Virus-Gene in das Vaccinia-Genom ein. Der russische Präsident Boris Jelzin erklärte, die Sowjetunion habe gegen die Biowaffenkonvention verstoßen.“ ⓘ

Mit der Flucht von Kanatschan Alibekow, der damals stellvertretender Direktor von Biopreparat im russischen Gesundheitsministerium war, 1992 in die USA stellte sich heraus, dass mit Michail Gorbatschows Unterschrift waffenorientierte GoF-Forschung an zwei Standorten in Russland verfolgt wurde: bei der NPO Biosintez in Obolensk die Kombination von DNA aus Venezolanischer Pferdeenzephalomyelitis und Pocken sowie am Vector-Institut die Kombination von Ebola-Virus und Pocken. ⓘ

Genfer Protokoll und Biowaffenkonvention

Das Protokoll von 1925 über das Verbot der Verwendung von erstickenden, giftigen oder ähnlichen Gasen sowie von bakteriologischen Mitteln im Kriege (auch bekannt als das Genfer Protokoll) war für Viren ungenau. Darüber hinaus war bei der Ratifizierung der Biowaffenkonvention (BWC) im Jahr 1975 unklar, ob Viren von ihr reguliert wurden, da Viren „am Rande des Lebens“ liegen, das heißt einige, aber nicht alle Merkmale des Lebens besitzen. Die synthetische Biologie war zu dieser Zeit eine Ausgeburt der Fantasie. Diese Hintertür ermöglichte es neugierigen Wissenschaftlern mit biegsamen Ethikkommissionen, GoF zu untersuchen. Vor der Gründung des BWC im Jahr 1972, über vier Jahre ab 1965, wurde das Johnston-Atoll unter der Herrschaft der USA umfangreichen Biowaffentests unterzogen. Die amerikanischen strategischen Tests von Biowaffen waren ebenso teuer und aufwändig wie die Tests der ersten Wasserstoffbomben im Eniwetok-Atoll. Es handelte sich um genügend Schiffe, um die fünftgrößte unabhängige Marine der Welt zu bilden. Ein Experiment umfasste eine Reihe von Lastkähnen, die mit Hunderten von Rhesusaffen beladen waren. Das Experiment war ein Erfolg, und über die Hälfte der Affen starben. Es wird geschätzt, dass ein Jet mit Biowaffenspray „wahrscheinlich effizienter zum Tod von Menschen führen würde als eine Wasserstoffbombe mit zehn Megatonnen“. Das amerikanische Biowaffensystem wurde 1969 von Präsident Nixon eingestellt. ⓘ

Chronologie 2000–2021

Meilensteine der Gain-of-function-Forschung

Anfang 2011 untersuchten zwei Gruppen, wie vogelspezifische Grippeviren möglicherweise auf den Menschen übergreifen und dort eine Pandemie auslösen könnten: eine Gruppe unter der Leitung von Yoshihiro Kawaoka an der University of Wisconsin-Madison in Madison, Wisconsin, und eine andere unter der Leitung von Ron Fouchier am Erasmus University Medical Center in den Niederlanden. Beide Gruppen hatten das Vogelgrippevirus H5N1 seriell in Frettchen übertragen, indem sie das Virus manuell von einem Frettchen zum anderen brachten, bis es sich über Atemtropfen verbreiten konnte. Das normalerweise vogelspezifische Virus hatte im Laufe der Zeit durch Replikation in den Lungen der Frettchen mehrere Aminosäureänderungen angenommen, die es ihm ermöglichten, sich in den Lungen von Säugetieren zu replizieren, die deutlich kälter sind als die von Vögeln. Diese kleine Veränderung ermöglichte auch die Übertragung des Virus über Tröpfchen in der Luft, die beim Husten oder Niesen der Frettchen entstanden. ⓘ

Die Befürworter der Experimente von Kawaoka und Fouchier führten mehrere Vorteile an: Sie beantworteten die Frage, wie ein Virus wie H5N1 überhaupt über die Luft auf den Menschen übertragen werden kann, ermöglichten anderen Forschern die Entwicklung von Impfstoffen und Therapeutika, die speziell auf diese Aminosäureveränderungen abzielen, und zeigten außerdem, dass es einen Zusammenhang zwischen der Übertragbarkeit von Vogelviren und der Letalität gibt: Das Virus war zwar übertragbarer geworden, aber auch deutlich weniger tödlich. Verschiedene Kritiker der Forschung (einschließlich Mitglieder des Kongresses) reagierten auf die Veröffentlichungen mit Alarm. Andere nannten die Experimente einen "künstlichen Weltuntergang". Andere Wissenschaftler, darunter Marc Lipsitch von der T. H. Chan School of Public Health an der Harvard University, stellten die relativen Risiken und Vorteile dieser Forschung in Frage. ⓘ

Im Mai 2013 veröffentlichte eine Gruppe unter der Leitung von Hualan Chen, dem Direktor des Nationalen Referenzlabors für Vogelgrippe in China, mehrere Experimente, die sie im BSL3+-Labor des Veterinärforschungsinstituts in Harbin durchgeführt hatten. Sie untersuchten, was passieren würde, wenn ein beim Menschen zirkulierendes H1N1 aus dem Jahr 2009 dieselbe Zelle wie ein H5N1-Vogelgrippevirus infizieren würde. Wichtig ist, dass die Experimente durchgeführt wurden, bevor ein Forschungsstopp für H5N1-Experimente von der größeren Gemeinschaft der Virologen beschlossen wurde. Sie nutzten diese Experimente, um festzustellen, dass bestimmte Gene, wenn sie in einem solchen Doppelinfektionsszenario in freier Wildbahn neu sortiert würden, die Übertragung des H5N1-Virus auf Säugetiere (insbesondere Meerschweinchen als Modellorganismus für Nagetiere) erleichtern würden, was beweist, dass bestimmte landwirtschaftliche Szenarien das Risiko bergen, dass H5N1 auf Säugetiere übergeht. Wie bei den oben genannten Experimenten von Fouchier und Kawaoka waren auch die Viren in dieser Studie nach der Veränderung deutlich weniger tödlich. ⓘ

Kritiker der Studie der Chen-Gruppe aus dem Jahr 2013 (darunter Simon Wain-Hobson vom Pasteur-Institut und der ehemalige Präsident der Royal Society, Robert May) bezeichneten diese als ein unsicheres Experiment, das nicht notwendig war, um die beabsichtigten Schlussfolgerungen zu beweisen, und nannten die Arbeit von Chen "entsetzlich unverantwortlich" und äußerten auch Bedenken hinsichtlich der biologischen Sicherheit des Labors selbst. Andere (darunter der Direktor des WHO Collaborating Centre on Influenza in Tokio, Masato Tashiro) lobten Chens Labor als "hochmodern". Jeremy Farrar, Direktor der Clinical Research Unit der Universität Oxford in Ho-Chi-Minh-Stadt, bezeichnete die Arbeit als "bemerkenswert" und sagte, sie zeige die "sehr reale Bedrohung", die die "anhaltende Zirkulation von H5N1-Stämmen in Asien und Ägypten" darstelle. ⓘ

Erschaffung einer Mutante des Coronavirus (2000) ⓘ

Im Februar 2000 veröffentlichte eine Gruppe vom Gesundheitsministerium des US-Bundesstaates New York und der Universität Utrecht unter der Leitung von Paul S. Masters und Peter Rottier einen Artikel über ihre GoF-Studien mit dem Titel „Zielumleitung des Coronavirus durch Substitution der Spike-Glykoprotein-Außendomäne: Überschreitung der Artgrenze der Wirtszellen“, in dem detailliert beschrieben wurde, wie sie eine Mutante des Coronavirus Maus-Hepatitis-Virus erschufen, die die Ektodomäne des Spike-Glykoproteins (S) durch die stark divergierende Ektodomäne des S-Proteins des infektiösen Peritonitis-Virus bei Katzen ersetzt. Dem Papier zufolge „erlangte das resultierende chimäre Virus mit der Bezeichnung fMHV die Fähigkeit, Katzenzellen zu infizieren, und verlor gleichzeitig die Fähigkeit, Mauszellen in Gewebekulturen zu infizieren“. ⓘ

Erschaffung eines neuen Influenzavirusstamms (2013) ⓘ

Im Mai 2013 haben Hualan Chen, die damals Direktor des National Avian Influenza Reference Laboratory war, und Kollegen durch einen GoF-Versuch am BSL3-zugelassenen Harbin Veterinary Research Institute erfolgreich einen neuen Influenzavirusstamm geschaffen. Die chinesischen Wissenschaftler „mischten absichtlich das H5N1-Vogelgrippevirus, das [für Vögel] hochtödlich ist, aber nicht leicht [zwischen Menschen] übertragen werden kann, mit einem Stamm des H1N1-Grippevirus von 2009, der für Menschen sehr ansteckend ist.“ Dieses Ereignis sorgte in europäischen Biotech-Kreisen für Bestürzung, da laut Professor Simon Wain-Hobson vom Pasteur-Institut die chinesischen Wissenschaftler „nicht klar darüber nachgedacht haben, was sie tun. Es ist sehr besorgniserregend… Die virologische Grundlage dieser Arbeit ist nicht stark. Es ist für die Impfstoffentwicklung nicht von Nutzen und der Vorteil bezüglich der Überwachung auf neue Grippeviren ist teuer erkauft“, während Lord May of Oxford sagte: „Die Aufzeichnungen über die Eindämmung in solchen Labors sind nicht beruhigend. Sie nehmen es auf sich, eine Übertragung von sehr gefährlichen Viren von Mensch zu Mensch zu schaffen. Es ist entsetzlich verantwortungslos.“ ⓘ

Staatliche GoF-Regulierungen

Compliance-Maßnahmen GB (1995–2001) ⓘ

Die britische Regierung hat erhebliche Fortschritte bei der Ausarbeitung von Compliance-Maßnahmen für das zwischen 1995 und 2001 ausgehandelte Überprüfungsprotokoll für Biowaffen erzielt. Diese Initiative wurde jedoch im Juli 2001 eingestellt, weil die Amerikaner sich weigerten, den Entwurf des Überprüfungsprotokolls für die konditionierte BWC zu unterzeichnen von Pfizer und PhRMA und mit dem frühen Tod von David C. Kelly im Jahr 2002 und der Invasion des Irak im Jahr 2003. ⓘ

Leitlinien des Bundestag für GoF (2014) ⓘ

Im Mai 2014 wurde dem Bundestag ein vom Deutschen Ethikrat verfasster Bericht über die vorgeschlagenen Leitlinien für die Governance von GoF vorgelegt. Zu dieser Zeit waren einige in Deutschland besorgt über „GoF-pathogene pandemische Mikroben, die außer Kontrolle geraten“. Der Biologe Marc Lipsitch verwendete „Daten früherer Verstöße gegen die biologische Sicherheit, um zu berechnen, dass“ sie mit einer Wahrscheinlichkeit von „0,01 bis 0,1 Prozent pro Labor und Jahr auftreten“. ⓘ

Moratorium für die GoF-Forschung durch US-Regierung (2014) ⓘ

Im Juni 2014 hat das Weiße Haus unter der Obama-Regierung ein Moratorium für die GoF-Forschung zu Influenza, MERS und SARS verhängt und Untersuchungen des Office of Science and Technology Policy (OSTP) und des National Science Advisory Board for Biosecurity (NSABB) sowie die Symposien des National Research Council (NRC) eingeleitet und pausierte die Finanzierung für alle Projekte für drei Jahre. Mindestens 18 GoF-Projekte waren betroffen, „einschließlich der Arbeiten, die fortgesetzt wurden … in den Labors von Fouchier und Kawaoka“. ⓘ

Regulierungen der GoF-Forschung in den USA ⓘ

Im Dezember 2014 organisierten der National Research Council und das Institute of Medicine ein zweitägiges Symposium, um die potenziellen Risiken und Vorteile der GoF-Forschung zu erörtern. An der Veranstaltung nahmen Wissenschaftler aus aller Welt teil, darunter George Gao, Gabriel Leung und Michael Selgelid, Baruch Fischhoff, Alta Charo, Harvey Fineberg, Jonathan Moreno, Ralph Cicerone, Margaret Hamburg, Jo Handelsman, Samuel Stanley, Kenneth Berns und Ralph Baric, Robert Lamm, Silja Vöneky, Keiji Fukuda, David Relman und Marc Lipsitch. Einen Tag später gewährte die US-Regierung sieben von 18 betroffenen Forschungsprojekten Ausnahmen vom GoF-Moratorium. Bis März 2016 berichtete das zweite von der Obama-Regierung ins Leben gerufene Symposium, dass Regierungsbehörden, pharmazeutische Forschungsunternehmen, Risikokapitalfonds, Hochschulen und Universitäten, gemeinnützige Forschungseinrichtungen, Stiftungen und Wohltätigkeitsorganisationen Mittel für die GoF-Forschung bereitstellten. Im Mai 2016 veröffentlichte das NSABB „Empfehlungen für die Bewertung und Überwachung der vorgeschlagenen GoF-Forschung“. Am 9. Januar 2017 veröffentlichte dann die HHS die „Empfohlenen Richtlinien für die Ressort-Entwicklung von Überprüfungsmechanismen zur Aufsicht und Überwachung von potenziellen Pandemie-Erregern (P3CO)“. ⓘ

Aufhebung des Obama-Moratorium für die GoF (2017) ⓘ

Am 19. Dezember 2017 hob das NIH unter der Trump-Regierung das Obama-Moratorium gegen die GoF auf, da es als „wichtig angesehen wurde, um Strategien und wirksame Gegenmaßnahmen gegen sich schnell entwickelnde Krankheitserreger, die eine Gefahr für die öffentliche Gesundheit darstellen, zu identifizieren, zu verstehen und zu entwickeln“. Am selben Tag wurde es vom HHS P3CO Framework wiederhergestellt. ⓘ

Risiken, Diskussion und Kritik

Internationale Diskussion von GoF und Biosicherheitsproblemen

Declan Butler fasste 2011 die Erfahrungen der Vergangenheit so zusammen: das Risiko, dass die neue Variante H5N1 aus einem Labor entweicht, ist alles andere als vernachlässigbar. Von 2001 bis 2011 hat das schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) versehentlich Mitarbeiter in vier Hochsicherheitslabors in China, Taiwan und Singapur infiziert, die als BSL-3 und BSL-4 eingestuft waren. Ein im September veröffentlichter Bericht des US-amerikanischen National Research Council beschreibt 395 Biosicherheitsverstöße bei der Arbeit mit selektiven Wirkstoffen in den USA zwischen 2003 und 2009 – darunter sieben laborbedingte Infektionen –, bei denen das Risiko einer versehentlichen Freisetzung gefährlicher Erreger aus Hochsicherheitslaboren bestand. Nach Butler ist die wissenschaftliche Gemeinschaft uneins, ob der praktische Nutzen der Forschung die Risiken einer versehentlichen oder absichtlichen Freisetzung eines im Labor erzeugten Grippestamms überwiegt. Ian Lipkin, ein Spezialist für neu auftretende Infektionskrankheiten an der Columbia University in New York, glaubt, dass die Risiken hoch sind und, was noch schlimmer ist, dass solche Forschungen in Laboren mit unzureichenden Biosicherheitsstandards durchgeführt werden könnten. ⓘ

GoF-Diskussion in Deutschland

Im Dezember 2014 organisierte die Volkswagenstiftung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft in Hannover ein dreitägiges Symposium. Es wurden Bedenken geäußert, dass die GoF-Stämme selbst in zweierlei Hinsicht eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen: „Erstens, weil das Wissen darüber, wie ein Influenzavirus in einen potenziell pandemischen Erreger umgewandelt werden kann, von Bioterroristen oder für Zwecke der biologischen Kriegsführung genutzt werden kann. Zweitens, weil die optimierten Viren aus dem Labor entkommen (oder gestohlen werden könnten) und eine Pandemie verursachen könnten.“ Die Zusammenfassung des Hannover Symposiums 2014 enthält als Leitmotiv das Stück von Friedrich Dürrenmatt, Die Physiker aus dem Jahr 1962, in dem eine der Hauptfiguren namens Möbius Wahnsinn vortäuscht, als er erkennt, „dass seine Grundlagenforschung eine alternative Verwendung haben könnte [und deshalb] verpflichtete er sich in eine Anstalt, um die Welt vor seinem Wissen zu schützen.“ ⓘ

Volker Stollorz warnte: „Die Öffentlichkeit weiß, dass mit den ständig wachsenden Forschungsanstrengungen und der wachsenden Vielfalt wissenschaftlicher Disziplinen niemand behaupten kann, genau zu begreifen, was passieren kann. Forscher, die Experimente durchführen möchten, um künstliche, neue, virulentere und übertragbare mikrobielle Lebensformen zu schaffen, die in der Natur nicht existieren, müssen zuerst und in erster Linie die Existenz der Gesellschaft anerkennen, in der sie experimentieren. Gesellschaften brauchen Zeit, um die neue Wissenschaft zu verstehen und zu verdauen, weil sich die Regulierung ständig an die neuen Realitäten anpassen muss, die von Wissenschaftlern ermöglicht werden.“ ⓘ

Fachzeitschrift Nature

Im Dezember 2014 diskutierte Veronique Kiermer, die zu der Zeit in der Redaktion von Nature war, „die Überlegungen in der Zeitschrift Nature, die in die Veröffentlichung von DURC einfließen. Sie kam zu dem Schluss, dass die Redaktions- und Review-Ausschüsse der Zeitschrift nicht die einzigen Informationsregulatoren sein sollten (und konnten), die entscheiden, welche Forschungsergebnisse entweder vollständig oder redigiert veröffentlicht werden sollen, weil es im Prozess der GoF viel zu spät ist.‘ Redaktion ist nicht die Lösung, sagte sie, weil das Redigieren von Schlüsseldaten oder -methoden spätere Forschung und Peer-Review blockiert. Außerdem ist es praktisch nicht möglich, die redigierten Informationen an eine ausgewählte Gruppe von Personen zu verteilen, die diese benötigen. Es ist auch nicht klar, wer für das Speichern und Sichern dieser Daten verantwortlich sein sollte und welche Kriterien verwendet werden sollten um zu bestimmen, wer die redigierten Informationen sehen darf und wer diese Entscheidungen treffen sollte. Sie forderte internationale Standards für biologische Sicherheit und Aufsicht sowie Anreize für eine robuste Laboratoriumskultur der Sicherheit und Transparenz.“ ⓘ

COVID-19-Pandemie

Während der COVID-19-Pandemie verbreitete sich eine Reihe von Hypothesen über den Ursprung des SARS-CoV-2-Virus, eine populäre Version der Geschichte berief sich auf frühere GoF-Arbeiten an Coronaviren, um die unbelegte Idee zu verbreiten, dass das Virus als Biowaffe aus dem Labor stamme. Die Virologin Angela Rasmussen kommentiert, die Ironie sei, dass solche Forschungen es Wissenschaftlern in Wirklichkeit ermöglicht hätten, das neuartige Virus besser zu verstehen. ⓘ

GoF-Arbeiten unter BSL-2 Standards an Corona-Viren in Forschungslaboren in Wuhan gelten als sicher belegt. Es gibt allerdings keine Belege, dass der Sars-CoV-2 Virus in diesen Laboren erschaffen wurde. ⓘ

Konsequenzen für GoF-Experimente im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie

Befürworter des Einsatzes von Gain-of-Function-Experimenten mit Erregern mit pandemischem Potenzial (PPP) argumentieren, dass solche Experimente notwendig sind, weil sie wichtige Facetten der Pathogenese aufdecken und sicher durchgeführt werden können. Gegner von GoF-Experimenten mit PPP argumentieren, dass die Risiken den Erkenntnisgewinn überwiegen. Die COVID-19-Pandemie demonstriert die Anfälligkeit menschlicher Gesellschaften für pandemische Potenziale. In Anbetracht dessen schlagen die US-Wissenschaftler Imperiale und Casadevall drei Lösungen für GoF-Experimente vor:

  1. Transparente Überprüfung aller GoF-Experimente, bevor sie begonnen werden, um sicherzustellen, dass sie tatsächlich medizinisch wichtige Fragen behandeln. Diese Diskussionen müssen öffentlich sein.
  2. Neue Anstrengungen für die biologische Sicherheit. Alle Laboratorien, die Experimente mit hochpathogenen Organismen durchführen, sollten verpflichtet werden, sich an einen gemeinsamen Satz von Protokollen und Verfahren zu halten, einschließlich angemessener persönlicher Schutzausrüstung (PSA). Am wichtigsten ist, dass Laboratorien strenge Screening-Maßnahmen für ihre Mitarbeiter einführen müssen, die regelmäßig die Exposition bewerten, und es müssen Protokolle vorhanden sein, die sicherstellen, dass exponierte Mitarbeiter nicht auf andere übertragen.
  3. Konzertierte Anstrengungen weltweit, um die von GoF-Experimenten ausgehenden Risiken zu mindern. Dies muss Teil einer breiteren Anstrengung sein, um auf Biosicherheitsbedrohungen und zukünftige zoonotische Bedrohungen aus der Natur vorbereitet zu sein. In Zukunft sollen starke Maßnahmen zur Schadensbegrenzung ergriffen werden, angefangen bei der Fähigkeit, geplante Pandemien zu erkennen und zu verhindern. In ähnlicher Weise muss ein starkes Controllingprogramm vorhanden sein, das auf zoonotische Ereignisse achtet. Ein solches Programm erfordert guten Willen und Zusammenarbeit mit anderen Ländern und der WHO. ⓘ

Bioethik für GoF

Im Jahr 2016 äußerten Wissenschaftler und Experten für Bioethik der synthetischen Virologie erneut Bedenken hinsichtlich der doppelten Nutzung der GoF-Forschung. ⓘ

Die Experten entwickelten für die GoF-Entscheidungs- und -Politikgestaltung folgende Prinzipien (Weissbuch):

  1. Forschungsrelevanz: Die ethische Vertretbarkeit von GoF, die außergewöhnliche Risiken birgt, hängt zum Teil von der Wichtigkeit der Forschungsfrage ab, die sie beantworten soll.
  2. Verhältnismäßigkeit: Die ethische Vertretbarkeit außerordentlich risikoreicher GoF hängt zum Teil davon ab, inwieweit die begründete Erwartung besteht, dass die betreffende Forschung (1) Antworten auf die angestrebte Frage der öffentlichen Gesundheit liefert und (2) letztlich zu einem Nutzen führt, der die damit verbundenen Risiken überwiegt.
  3. Minimierung der Risiken: Unter sonst gleichen Bedingungen ist die ethische Akzeptanz einer GoF-Studie eine Funktion des Ausmaßes, in dem (1) das Vertrauen besteht, dass keine weniger riskanten Formen der Forschung ebenso vorteilhaft wären und (2) angemessene Schritte unternommen wurden, um die Risiken der betreffenden GoF-Studie zu minimieren.
  4. Überschaubarkeit der Risiken: Je überschaubarer die Risiken einer GoF-Studie sind, desto eher ist die Studie ethisch akzeptabel. Umgekehrt gilt: Je wichtiger/vorteilhafter eine GoF-Studie sein soll, desto eher sollten wir bereit sein, potenziell unbeherrschbare Risiken zu akzeptieren.
  5. Gerechtigkeit: Da Gerechtigkeit eine faire Verteilung von Nutzen und Lasten erfordert, hängt die ethische Akzeptanz der GoF zum Teil davon ab, inwieweit (1) Risiken einige Menschen mehr betreffen als andere, (2) Risiken diejenigen betreffen, die wahrscheinlich nicht davon profitieren, und/oder (3) alle daraus resultierenden Schäden nicht kompensiert werden.
  6. Good Governance: Die Entscheidungs- und Politikgestaltung der GoF sollte soweit möglich die letztendlichen Werte, Grundrechte und Risikoakzeptanz der Bürgerinnen und Bürger widerspiegeln.
  7. Evidenz: Die Entscheidungs- und Politikgestaltung in Bezug auf GoF sollte auf Evidenz in Bezug auf Risiken, Nutzen, Mittel zur Risikominimierung beruhen. Außerdem solle geklärt sein, wer von der Forschung profitiert oder geschädigt wird.
  8. Internationaler Konsens: Da Risiken und Nutzen der GoF die globale Gemeinschaft insgesamt betreffen können, hängt die ethische Akzeptanz der GoF davon ab, inwieweit sie international akzeptiert wird. Die Entscheidungsfindung und Politikgestaltung in Bezug auf GoF sollte soweit möglich Konsultationen, Verhandlungen und ähnliche Formen des aktiven Engagements mit anderen Ländern beinhalten. ⓘ

Die internationalen Aussichten und das Engagement in Bezug auf die Forschungspolitik und -vorschriften im Bereich der Funktionserweiterung variieren je nach Land und Region. Aufgrund der potenziellen Auswirkungen auf die globale Gemeinschaft insgesamt hängt die ethische Akzeptanz solcher Experimente davon ab, inwieweit sie international akzeptiert werden. Im Jahr 2010 erarbeitete die Weltgesundheitsorganisation einen unverbindlichen Leitfaden für DURC, in dem sie die Positionen vieler verschiedener Nationen als "selbstverwaltet" und anderer als strikt der Aufsicht folgend auf der Grundlage der Internationalen Gesundheitsvorschriften, des Übereinkommens über das Verbot biologischer Waffen und von Toxinwaffen (BTWC) und des Sicherheitssystems für biologische Forschung des Center for International Security Studies zusammenfasste. Das Dokument empfahl die oben genannten als potenzielle Ressourcen für Länder, die ihre eigenen Strategien und Verfahren für DURC entwickeln wollen. ⓘ

Siehe auch

  • Bioethik
  • Biosicherheit
  • Biotechnologisches Risiko ⓘ

Weblinks und Berichte

Besorgniserregende Gain-of-Function-Forschung

In der wissenschaftlichen Gemeinschaft hat es erhebliche Debatten darüber gegeben, wie das Nutzen-Risiko-Verhältnis der Gain-of-Function-Forschung zu bewerten ist und wie die Öffentlichkeit in die Überlegungen zur politischen Entscheidungsfindung einbezogen werden kann. Diese Bedenken umfassen die biologische Sicherheit, die sich auf die versehentliche Freisetzung eines Krankheitserregers in die Bevölkerung bezieht, die biologische Sicherheit, die sich auf die absichtliche Freisetzung eines Krankheitserregers in die Bevölkerung bezieht, sowie die Bioethik, die Grundsätze des Biorisikomanagements und die Forschungskontrollverfahren. ⓘ

Akademische Interessenvertretungsgruppen

Cambridge-Arbeitsgruppe

Die Cambridge Working Group wurde von dem Harvard-Epidemiologen Marc Lipsitch zusammen mit anderen Wissenschaftlern bei einem Treffen in Cambridge, Massachusetts, gegründet, das nach einer "Dreiergruppe" von Biosicherheitsvorfällen stattfand, an denen die CDC beteiligt war, einschließlich der versehentlichen Exposition von lebensfähigem Milzbrand beim Personal des Roybal Campus der CDC, die Entdeckung von sechs Fläschchen mit lebensfähigen Pocken aus den 1950er Jahren auf dem White Oak Campus der FDA, die als Variola etikettiert waren, sich aber in einer Kiste mit anderen, schlecht etikettierten Proben befanden, und der versehentliche Versand von mit H5N1 kontaminierten H9N2-Fläschchen vom CDC-Labor an ein USDA-Labor. ⓘ

Am 14. Juli 2014 veröffentlichte die Gruppe eine Konsenserklärung, die von 18 Gründungsmitgliedern verfasst wurde, darunter Amir Attaran, Barry Bloom, Arturo Casadevall, Richard H. Ebright, Alison Galvani, Edward Hammond, Thomas Inglesby, Michael Osterholm, David Relman, Richard Roberts, Marcel Salathé und Silja Vöneky. Seit der ersten Veröffentlichung haben über 300 Wissenschaftler, Akademiker und Ärzte ihre Unterschrift hinzugefügt. ⓘ

In der Erklärung wird dafür plädiert, alle Arbeiten, die mit potenziellen Pandemieerregern zu tun haben, einzustellen, bis eine quantitative und objektive Risikobewertung vorgenommen wurde. Sie argumentiert dann, dass stattdessen alternative Ansätze verwendet werden sollten, die solche Risiken nicht beinhalten. ⓘ

Die Gruppe engagierte sich in der Öffentlichkeit und beeinflusste die Entscheidung der US-Regierung im Dezember 2014, die Finanzierung von Forschungsarbeiten auszusetzen, die bestimmte Arten neuartiger potenzieller Pandemieerreger hervorbringen würden. ⓘ

Wissenschaftler für die Wissenschaft

Kurz nachdem die Cambridge Working Group ihre Stellungnahme veröffentlicht hatte, gründeten 37 Unterzeichner die Organisation Scientists for Science (SfS), die eine alternative Position vertritt: "Biomedizinische Forschung an potenziell gefährlichen Krankheitserregern kann sicher durchgeführt werden und ist für ein umfassendes Verständnis der Pathogenese, Prävention und Behandlung mikrobieller Krankheiten unerlässlich." Seit ihrer Veröffentlichung hat die SfS-Erklärung über 200 Unterschriften von Wissenschaftlern, Akademikern und Biosicherheitsexperten erhalten. ⓘ

Eines der Gründungsmitglieder der Gruppe, der Virologe W. Paul Duprex von der University of Pittsburgh, vertrat die Auffassung (ca. 2014), dass die wenigen Vorfälle der letzten Zeit Ausnahmen von einer insgesamt guten Bilanz der Laborsicherheit waren und dass diese Ausnahmen kein Grund für die Einstellung von Experimenten sein sollten, die möglicherweise einen konkreten Nutzen für die öffentliche Gesundheit gehabt hätten. Er und andere SfS-Unterzeichner haben argumentiert, dass diese Krankheitserreger bereits umfassenden Vorschriften unterliegen und dass es vorteilhafter und effektiver wäre, sich auf die Verbesserung der Laborsicherheit und der Aufsicht zu konzentrieren, um sicherzustellen, dass die Experimente im öffentlichen Interesse durchgeführt werden. ⓘ

Namhafte Unterzeichner sind Constance Cepko, Dickson Despommier, Erica Ollmann Saphire, Geoffrey Smith, Karla Kirkegaard, Sean Whelan, Vincent Racaniello und Yoshihiro Kawaoka. Der Virologe Ian Lipkin von der Columbia University, der beide Erklärungen unterzeichnete, sagte: "Wir müssen uns zusammensetzen und überlegen, was zu tun ist". ⓘ

Die Gründer beider Gruppen veröffentlichten eine Reihe von Briefen, in denen sie ihre Diskussionen und Standpunkte darlegten. Alle Autoren waren sich jedoch einig, dass die Öffentlichkeit besser aufgeklärt und die Risiken und Vorteile offen diskutiert werden müssen. Einige schrieben auch, dass sensationslüsterne Schlagzeilen und die Darstellung des laufenden Prozesses als "Debatte" mit "gegnerischen Seiten" den Prozess negativ beeinflusst hätten, während die Realität viel kollegialer sei. ⓘ

Europäische Union

Der wissenschaftliche Beirat der Europäischen Akademien hat eine Arbeitsgruppe gebildet, um die Fragen zu untersuchen, die durch die gain-of-function-Forschung aufgeworfen werden, und um Empfehlungen für den Umgang mit dieser Forschung und ihren Ergebnissen zu geben. Die Möglichkeit zur Entwicklung gemeinsamer Ansätze zwischen den Vereinigten Staaten und Europa wurde untersucht. ⓘ

Im Mai 2014 legte der deutsche Nationale Ethikrat dem Bundestag einen Bericht über vorgeschlagene Leitlinien für die Steuerung von GoFR vor. Der Bericht forderte eine nationale Gesetzgebung zu DURC. Bis Mai 2021 hat die deutsche Regierung die befürwortete Gesetzgebung noch nicht verabschiedet. Der NEC schlug auch einen nationalen Verhaltenskodex für die Zustimmung von Forschern vor, der festlegt, welche Experimente als Fehlverhalten eingestuft werden und welche nicht, basierend auf den Grundsätzen des öffentlichen Nutzens. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Nationale Akademie der Wissenschaften schlugen gemeinsam vor, die Rolle der bestehenden Forschungsethikkommissionen zu erweitern, um auch Vorschläge von DURC zu bewerten. ⓘ

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