Gelooft u dat onderzoek voorbehouden is voor wetenschappers? Er wordt algemeen aangenomen dat je een Ph.D. en zijn verbonden aan een onderzoeksinstelling om erkend wetenschappelijk werk te verrichten. Doe het zelf Biologie (DIY Biology of DIY Bio), ook bekend als biohacking, daagt dit idee uit.
Deze wereldwijde beweging verspreidt valide wetenschappelijke methoden onder het lekenpubliek.
Biohackers stellen voor dat iedereen een belangrijke bijdrage kan leveren op het gebied van biologie. Biohacking overbrugt de kloof tussen amateurwetenschappers en professionele biologen.
Er zijn nu situaties waarin deze twee groepen elkaar ontmoeten in moderne laboratoria die open zijn voor het publiek. De activiteit van biohacking kan een levenslange passie, een hobby of soms het volgende geweldige bedrijfsidee zijn. Een monetaire beloning komt echter zelden op de voorgrond; biohackers gaan meestal over innovatie en het creëren van een biotechnologische gemeenschapsbeweging.
Vanaf 1988 ontwikkelde DIY Bio zich tot een volwaardig concept. In 2016 vond de openingsconferentie over biohacking plaats in Oakland - BioHACK THE PLANET (BioHTP). BioHTP signaleerde dat de gemeenschap groeit, zowel lokaal als wereldwijd. Een aantal sprekers met verschillende interesses en expertisegebieden presenteerde op de conferentie. Ze omvatten wetenschappers, kunstenaars en oprichters van verschillende biohacking-labs.
Een van de meer prominente sprekers was Stanford's Andrew Drew Endy, Ph.D., assistent-professor bio-ingenieur, die door Esquire is uitgeroepen tot een van de 75 meest invloedrijke mensen van de 21ste eeuw. Hij heeft veel samengewerkt met de biohacking-gemeenschap en staat bekend om het ondersteunen van het concept van open wetenschap en multidisciplinaire innovatie.
Biohackers voor innovatie in de geneeskunde
Zijn sommige mensen onnodig lijden en sterven als gevolg van buitensporige bureaucratie en de financiële belangen van bepaalde bedrijven en individuen? Deze vraag wordt vaak gesteld door biohackers. Medisch gerelateerd onderzoek wordt daarom steeds belangrijker in de DIY Bio-gemeenschap. Het idee om medische zorg en medicijnen gemakkelijker toegankelijk te maken, is overtuigend en biohackers hopen levensreddende medicijnen voor iedereen beschikbaar te maken.
Open Insulin is bijvoorbeeld een project van een team van biohackers die op zoek zijn naar de ontwikkeling van een nieuwe versie van insuline die zuiniger en beter verkrijgbaar zou zijn. Het project wint vaart en een bredere gemeenschap erkent hun altruïstische motieven.
Momenteel is er geen generieke insuline beschikbaar en veel patiënten, met name in minder ontwikkelde regio's van de wereld, missen het. Hierdoor lopen ze het risico diabetes gerelateerde complicaties te ontwikkelen, zoals blindheid, zenuw- en nierbeschadiging, cardiovasculaire problemen en zelfs de dood. Industriële protocollen voor insulineproductie zijn complex en vaak verouderd, dus het Open Insulin-team streeft ernaar een eenvoudiger versie te ontwikkelen die voor iedereen gratis beschikbaar is.
Dit is een meerfasig proces. Fase 1 omvat de insertie van een geoptimaliseerde DNA-sequentie in E.coli- bacteriën om de bacteriën te induceren om insulineprecursors te produceren. Dit zal worden gevolgd door na te gaan of menselijk pro-insuline is geproduceerd. In de latere stadia zal de actieve insulinevorm worden ontwikkeld. De deelnemers aan het project zijn allemaal vrijwilligers en alle fondsen die worden ingezameld voor Open Insulin worden ogenschijnlijk rechtstreeks gebruikt voor hun onderzoeksactiviteiten.
Open Insulin is ook gesteund door Josiah Zayner, Ph.D., CEO en oprichter van The Odin, die een groot voorstander is van democratisering in wetenschap en geneeskunde.
Zayner's eigen bedrijf voor biohacking produceert low-cost CRISPR (geclusterde regelmatige intervertakte korte palindrome herhalingen) kits, die een gen-editing systeem bevatten en het DNA van organismen kunnen wijzigen. De experimenten die ze mogelijk maken, kunnen op verschillende manieren worden toegepast, variërend van persoonlijke gezondheid tot het verbeteren van het brouwproces van bier. Om u op weg te helpen, zijn CRISPR-sets compleet met een voorbeeldexperiment dat de gebruiker leert over enkele elementaire moleculaire biologie en gentechnieken. Als alternatief kunt u er ook voor kiezen om de Odin's kit aan te schaffen waarmee u uw eigen fluorescerende gist kunt maken.
Zayner gebruikte zijn eigen innovaties om zijn chronische gastro-intestinale problemen te beheersen. Hij voerde persoonlijk een microbiële transplantatie van het volledige lichaam uit. Microbiome bestaat uit biljoenen micro-organismen en bevat veel bacteriën die door ons hele lichaam worden aangetroffen: op de huid, in de darm, neus, mond, enz.
Zayner verving zijn ongezonde microbioom door een gezonde versie van een donor. Dit omvatte het inslikken van de fecale monsters van de donor, die in een steriele capsule werden geplaatst. De procedure kan worden vergeleken met een fecale transplantatie , hoewel een meer niet-conventionele versie. Zayner's inspanningen hebben bewezen zeer gunstig voor hem te zijn. Zijn technieken worden echter om verschillende redenen niet noodzakelijk geaccepteerd in een traditionele medische omgeving.
Van state-of-the-art onderzoeksfaciliteiten tot Garage Labs
Vaak werken biohackers thuis, vanuit hun woonkamer of garages. In plaats van de institutionele richtlijnen en voorschriften te volgen, hebben ze de vrijheid om te onderzoeken in de richting die ze kiezen. Ze werken alleen of in kleine groepen en hebben soms een professionele wetenschapper die begeleiding kan bieden.
Er zijn echter enkele nadelen aan biohacking. Wetware-materialen kunnen bijvoorbeeld moeilijk te verkrijgen zijn als u geen institutionele toegang hebt. Taq-polymerase is een dergelijk materiaal - dit is een thermostabiel DNA-polymerase dat nodig is voor polymerasekettingreactie (PCR) die betrokken is bij DNA-amplificatie.
Een groot deel van de missie van de biohacking community is educatie. Hands-on cursussen stellen het publiek in staat om van experts te leren, zodat ook zij later kunnen bijdragen aan de wetenschap. In 2010 werd het eerste biotechnologische laboratorium van de gemeenschap, genaamd Genspace, geopend in Brooklyn, New York. Zoals met vele andere DIY Bio-initiatieven, werd het gestart door een groep enthousiaste wetenschappers. Deze grassroots-beweging promoot burgerwetenschap en moedigt zijn leden aan om aan hun eigen projecten te werken en hun ideeën te verkennen. Genspace-cursussen worden gegeven door experts met een doctorstitel en het lidmaatschap is $ 100 per maand, inclusief 24/7 toegang tot faciliteiten, apparatuur en vrijwilligerspersoneel.
Counter Culture Labs zijn Oakland's eigen biohacking en burgerwetenschapsgemeenschap. Ook zij bieden hun leden een volledig uitgerust laboratorium voor moleculaire biologie. Ze zijn van plan om in de toekomst een BioSafety level 2-lab op te nemen, waarmee ze kunnen werken aan menselijke cellen en nieuwe bacteriële organismen kunnen isoleren.
Als je je lokale biohacking-lab wilt vinden, zijn er meerdere vermeld in Noord-Amerika, evenals op sommige locaties wereldwijd. DIY Bio-kansen zijn mogelijk dichterbij dan je denkt.
Het concept biohacking overstijgt nu zelfs de grenzen van traditionele laboratoria. Draagbare, lunchbox-sized, laboratoria kunnen beschikbaar komen. Bento Lab is zo'n voorbeeld. Dit is een eenvoudig laboratorium voor DNA-analyse dat alle essentiële hulpmiddelen voor moleculaire biologie bevat. Hiermee kunt u biologische monsters nemen, DNA extraheren en een standaard DNA-analyse uitvoeren. Het bevat een thermocycler, centrifuge en DNA-elektroforesedoos, waardoor het een kant-en-klare laboratoriumkit is, verpakt in een handige doos die lijkt op een laptop.
Bento Lab-medeoprichters Philipp Boeing en Bethan Wolfenden zamelden geld in voor het lab via een Kickstarter-campagne. Wanneer Bento Lab zijn product kan verzenden, is de innovatie mogelijk bijzonder geschikt voor schoolgebaseerde laboratoria en biohacking-enthousiastelingen.
Is Biohacking veilig?
Sommige critici maken zich zorgen over de veiligheid van garage-laboratoria en betogen dat biohacking potentieel gevaarlijk kan zijn, vooral wanneer wordt gewerkt met levende organismen. Dit type activiteit is niet gereguleerd, wat zowel zijn voor- als nadeel is.
Aan de ene kant kunnen biohackers die niet worden gehinderd door overheidsregels de grenzen van de wetenschap verleggen. Aan de andere kant vrezen sommigen dat potentieel gevaarlijke microben in hun laboratoria kunnen worden aangemaakt. Biohacking lijkt echter nog niet te zijn geëvolueerd naar de staat waar het nog gevaarlijk is, en het is hoogst onwaarschijnlijk dat doe-het-zelfbiologen zich bezighouden met projecten voor transformatieve genetica. Biohackers bevorderen zelf een vorm van toezicht door middel van transparantie en peer-review.
Dit kan echter veranderen als wetenschappers beginnen met het bewerken van menselijke genen en het modificeren van menselijke organismen. De voordelen en risico's van dergelijke procedures (bijvoorbeeld het veranderen van het menselijke embryo) zijn zeer complex en vereisen nauwkeurige ethische controle. Dit geldt voor alle instellingen die dergelijke experimenten kunnen uitvoeren, inclusief gereguleerde laboratoria. Veel experts zijn tegen alle werkzaamheden die kunnen leiden tot genetisch gemodificeerde mensen. In september publiceerde de Nuffield Council on Bioethics, een onafhankelijke organisatie die beleidsmakers adviseerde, een ethische beoordeling van genome editing. In hun rapport waarschuwen ze over de manier waarop genoombewerkende organismen buiten gereguleerde omgevingen kunnen worden beheerd en verwijzen specifiek naar amateurwetenschappers die nu toegang hebben tot goedkope online kits.
Veel biohacking-labs werken alleen met bacteriën die als veilig worden beschouwd. Genspace gebruikt bijvoorbeeld alleen niet-pathogene organismen en werkt niet met menselijke cellen. Ze werken ook samen met een externe veiligheidsadviesraad. In overeenstemming hiermee suggereren sommige experts dat de samenleving de biohacking-technologie moet laten evolueren terwijl ze de ontwikkelingen bewaakt, zodat deze inspanningen een betere kans hebben om te leiden tot positieve resultaten terwijl ze doorgaan.
> Bronnen:
> Kaebnick G, Gusmano M, Murray T. The Ethics of Synthetic Biology: Next Steps and Prior Questions. Hastings Center Report . 2014; 44: S4-S26.
> Kera D. Innovatieregimes gebaseerd op gezamenlijk en mondiaal knutselen: synthetische biologie en nanotechnologie in de hackerspaces. Technol Soc . 2014; 37 (Nanotech naar het buitenland: de internationale dimensie van nanotechnologie als een veranderend concept): 28-37.
> Meyer M. Domesticating and democratizing science: Een geografie van doe-het-zelfbiologie. J Mater Cult . Juni 2013; 18 (2): 117-134.
> Reden Stichting O. Is ongereguleerde Biohacking the Future of Science ?: New at Reason. [serieel online]. 2016