Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 và nguy cơ phổ biến vũ khí sinh học

CRISPR-Cas9 là một công nghệ chỉnh sửa gen tiên tiến, được phát triển vào năm 2012 bởi hai nhà khoa học Jennifer Doudna và Emmanuelle Charpentier. Đây là hệ thống phòng vệ tự nhiên trong vi khuẩn và vi khuẩn cổ (archaea), giúp chúng chống lại sự tấn công của virus bằng cách “ghi nhớ” đoạn DNA của virus và tích hợp chúng vào bộ gen của vi khuẩn. Sau đó, hệ thống này sử dụng thông tin đã lưu trữ để nhận diện và phá hủy DNA của virus khi bị tấn công lần sau.

CRISPR-Cas9 hoạt động bằng cách “cắt” hoặc “chỉnh sửa” các chuỗi DNA tại những vị trí cụ thể. Công nghệ này sử dụng một loại RNA dẫn đường (guide RNA) để hướng enzym Cas9, một loại enzym có khả năng cắt DNA,  đến đúng vị trí mà các nhà khoa học muốn thay đổi. Nhờ đó, các gen có thể bị xóa, thay thế hoặc bổ sung, cho phép thực hiện các thay đổi di truyền một cách chính xác. Đột phá này có ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học, điều trị các bệnh di truyền, cải thiện giống cây trồng và phát triển các liệu pháp mới cho nhiều loại dịch bệnh.

Ứng dụng của CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9 đã thúc đẩy những tiến bộ quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học, bao gồm:

• Y học: Công nghệ này đã được sử dụng để chỉnh sửa các đột biến gen gây bệnh, chẳng hạn như những đột biến dẫn đến bệnh tan máu bẩm sinh (thalassemia), bệnh hồng cầu hình liềm (sickle cell disease), và thậm chí trong nghiên cứu điều trị ung thư.
• Nông nghiệp: CRISPR có thể tạo ra các giống cây trồng chịu hạn, chống bệnh, hoặc có năng suất cao hơn mà không cần phải dùng đến các phương pháp di truyền truyền thống hay hóa chất.
• Sinh học phân tử: CRISPR hỗ trợ các nhà khoa học trong việc nghiên cứu gen và hiểu rõ hơn về các quá trình sinh lý học cơ bản của sinh vật.

Nguy cơ từ CRISPR-Cas9: Lạm dụng và phát triển vũ khí sinh học

Mặc dù CRISPR-Cas9 mang lại tiềm năng to lớn, tuy nhiên, nó cũng tạo ra những mối lo ngại lớn về khả năng lạm dụng công nghệ này trong các mục đích độc hại, đặc biệt là trong việc phát triển vũ khí sinh học.

Chỉnh sửa gen để phát triển vũ khí sinh học: Công nghệ chỉnh sửa gen như CRISPR có thể bị sử dụng để tạo ra các sinh vật có khả năng gây hại cho con người, động vật hoặc thực vật. Các nhóm khủng bố hoặc quốc gia có ý đồ xấu có thể tận dụng khả năng tạo ra các chủng vi sinh vật, virus hoặc các độc tố chết người. Những sinh vật này có thể được tạo ra nhằm:

– Tạo ra các virus gây chết người có khả năng lây lan nhanh: CRISPR có thể được sử dụng để chỉnh sửa virus sao cho chúng kháng lại các loại vắc xin hiện có hoặc lây lan nhanh chóng trong cộng đồng.

– Tạo ra các vi khuẩn kháng thuốc: Các loại vi khuẩn được thiết kế có thể kháng kháng sinh, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng trong chiến tranh sinh học và dẫn đến các đợt bùng phát không thể kiểm soát.

– Phát triển độc tố sinh học: CRISPR có thể được sử dụng để tổng hợp các loại độc tố mạnh như botulinum hoặc ricin, sử dụng các cuộc tấn công khủng bố hoặc chiến tranh sinh học.

Khả năng tạo ra các sinh vật có thể vũ khí hoá vô cùng nguy hiểm: Một trong những nguy cơ lớn nhất là khả năng của CRISPR trong việc tạo ra các mầm bệnh hoàn toàn mới, không giống bất kỳ sinh vật tự nhiên nào. Những sinh vật tổng hợp này có thể tương tác một cách khó lường với các hệ sinh thái, gây ra rủi ro đối với nhân loại, nền kinh tế toàn cầu và đa dạng sinh học.

Nguy cơ phổ biến và thiếu kiểm soát đối với công nghệ CRISPR-Cas9

Một vấn đề khác là công nghệ CRISPR-Cas9 ngày càng trở nên dễ tiếp cận. Các công cụ chỉnh sửa gen đang trở nên rẻ hơn và dễ sử dụng hơn, không chỉ ở các phòng thí nghiệm lớn mà còn tiếp cận được với các cơ sở nghiên cứu nhỏ hoặc thậm chí là các cá nhân. Điều này làm dấy lên lo ngại về việc bị lạm dụng phi đạo đức bởi các tổ chức, cá nhân nằm ngoài vòng kiểm soát.

Các tổ chức khủng bố có thể khai thác CRISPR để tạo ra các sinh vật có khả năng gây ra đại dịch, giống như những kịch bản trong khoa học viễn tưởng. Việc phát triển công nghệ này mà không có sự giám sát chặt chẽ không chỉ đe dọa đến từng quốc gia mà còn ảnh hưởng đến an ninh toàn cầu.

Biện pháp giảm thiểu nguy cơ từ CRISPR-Cas9

Để giảm thiểu những nguy cơ liên quan đến việc sử dụng CRISPR-Cas9 trong phát triển vũ khí sinh học, cần phải có những biện pháp nghiêm ngặt và hiệu quả từ cả phía chính phủ, cộng đồng khoa học và tổ chức quốc tế.

• Quy định và kiểm soát chặt chẽ: Các quốc gia và tổ chức quốc tế cần thiết lập những quy định chặt chẽ để giám sát và kiểm tra việc sử dụng công nghệ CRISPR. Các cơ sở nghiên cứu và phát triển công nghệ chỉnh sửa gen cần tuân thủ các nguyên tắc an toàn và đạo đức trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này. Các cơ quan kiểm soát như Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Liên hợp quốc và các tổ chức khác cần thực hiện việc giám sát và đưa ra các hướng dẫn rõ ràng.
• Tăng cường an ninh sinh học: Các biện pháp an ninh sinh học cần được tăng cường để bảo vệ các phòng thí nghiệm nghiên cứu khỏi các mối đe dọa tiềm ẩn. Các công nghệ mới cần được kiểm tra nghiêm ngặt trước khi triển khai thực tế, kèm theo các quy trình nhằm phát hiện, ứng phó và kiểm soát nguy cơ các sự cố lây lan mầm bệnh.
• Giáo dục và tăng cường đạo đức khoa học: Các nhà khoa học cần hiểu rõ những tác động của chỉnh sửa gen. Các chương trình đào tạo về đạo đức nghiên cứu có thể đảm bảo rằng CRISPR được sử dụng một cách xây dựng, không phải gây hại.
• Hợp tác quốc tế: Cuối cùng, các quốc gia và tổ chức quốc tế cần hợp tác để xây dựng khuôn khổ pháp lý chung và chia sẻ dữ liệu công nghệ sinh học. Các điều ước quốc tế như Công ước Vũ khí sinh học (BWC) cần được củng cố và tuân thủ nghiêm túc để ngăn chặn việc sử dụng công nghệ CRISPR cho các mục đích quân sự.

Công nghệ CRISPR-Cas9 mang lại rất nhiều tiềm năng trong việc cải thiện sức khỏe con người và tạo ra các giải pháp bền vững cho các vấn đề trong nông nghiệp và y học. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ này cũng đặt ra nguy cơ lớn về việc sử dụng nó để phát triển vũ khí sinh học. Để đảm bảo công nghệ này được sử dụng một cách có trách nhiệm và có đạo đức, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các quốc gia, cộng đồng khoa học, và các tổ chức quốc tế nhằm ngăn chặn việc lạm dụng công nghệ sinh học và bảo vệ an toàn toàn cầu.

Tài liệu tham khảo:

1. Doudna, J.A., & Charpentier, E. (2012). “The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9.” Science, 337(6096), 816-821.
2. Fitzgerald, E. (2017). “Biotechnology and Biological Weapons: The Threat of ‘Bioterrorism’.” Global Bioethics Initiative Report.
3. Zhang, F., et al. (2020). “Potential applications and threats of CRISPR-Cas9 in biosecurity.” Nature Reviews Microbiology, 18(7), 422-435.
4. Sadeghian, M., et al. (2019). “The role of gene editing in the development of biological weapons.” Journal of Bioterrorism & Biodefense, 10(1), 2-9. DOI: 10.4172/2157-2526.1000234.
5. The Biological Weapons Convention (BWC). “The Biological Weapons Convention: Review of Compliance Mechanisms and the Role of International Cooperation.” United Nations. (2019).

Nguyễn Văn Vương (dịch)