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El conocimiento
Nota del editor: Consciente de la naturaleza controvertida de este artículo, Technology Review preguntó a Allison Macfarlane, investigadora asociada del Grupo de Trabajo de Ciencia, Tecnología y Seguridad Global del Programa de Ciencia, Tecnología y Sociedad del MIT , para refutar su argumento: ver Evaluación de la amenaza . También tuvimos cuidado de eludir cualquier receta para desarrollar un arma biológica. Los detalles que sí aparecen han sido publicados con anterioridad, principalmente en revistas científicas.
El año pasado, un científico agradable y consumado llamado Serguei Popov, quien durante casi dos décadas desarrolló armas biológicas diseñadas genéticamente para la Unión Soviética, cruzó el río Potomac para hablar en una conferencia sobre bioterrorismo en Washington, DC.
Popov, ahora profesor en el Centro Nacional de Biodefensa y Enfermedades Infecciosas de la Universidad George Mason, es alto, con cejas puntiagudas y pómulos eslavos, y, a los 55 años, tiene el pelo entre el color arena y el jengibre descolorido. Tiene una mirada abierta y lúcida, y habla cortésmente en voz baja. Su carrera ha sido inusual desde cualquier punto de vista. Cuando estudiaba en su ciudad natal de Novosibirsk, la capital de Siberia, y preparaba su tesis sobre síntesis de ADN, leyó las últimas publicaciones en inglés sobre la nueva biología molecular. Después de presentar su doctorado en 1976, se unió a Biopreparat, la agencia farmacéutica soviética que secretamente desarrolló armas biológicas. Allí, se convirtió en jefe de departamento en un programa integral para diseñar genéticamente armas biológicas. Cuando se fundó el programa en la década de 1970, su objetivo era mejorar los agentes clásicos de guerra biológica para aumentar la patogenicidad y la resistencia a los antibióticos; en la década de 1980, estaba creando nuevas especies de patógenos de diseño que inducirían síntomas completamente nuevos en sus víctimas.
En 1979, Popov pasó seis meses en Cambridge, Inglaterra, estudiando las tecnologías de secuenciación y síntesis automatizadas de ADN que estaban surgiendo en Occidente. Esa visita inglesa, me dijo Popov recientemente, necesitaba algunos arreglos: poseía secretos de Estado, por lo que no podía viajar al extranjero sin una decisión especial del Comité Central del Partido Comunista. Se desarrolló para mí una leyenda especial, esencialmente, de que yo era un científico común. La leyenda de portada que proporcionaron los superiores de Popov resultó útil en 1992, después de la caída de la U.R.S.S. Cuando el estado ruso dejó de pagar salarios, entre los afectados se encontraban los 30.000 científicos de Biopreparat. En quiebra, con una familia que alimentar, Popov se puso en contacto con sus amigos británicos, quienes consiguieron financiación de la Royal Society para poder realizar investigaciones en el Reino Unido. La KGB (cuyo control estaba en cualquier caso limitado para entonces) le permitió salir de Rusia. Popov nunca regresó. En Inglaterra, estudió el VIH durante seis meses. En 1993, se mudó al Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern, de donde envió dinero para que su esposa e hijos pudieran acompañarlo. Permaneció en Texas hasta el 2000, atrayendo poco interés.
Cuando llegué a Texas, decidí olvidarme de todo, me dijo Popov. Durante siete años hice eso. Ahora es diferente. No es porque me guste hablar de eso. Pero veo todos los días en las publicaciones que nadie sabe qué se hizo en la Unión Soviética y lo importante que fue ese trabajo.
Sin embargo, si la aparición de Popov el año pasado en la conferencia de Washington es un indicio, será difícil convencer a los políticos y científicos de la relevancia de los logros de los bioarmadores soviéticos. No fue solo que el público de Popov en la cámara de techos altos de un edificio de oficinas del Senado encontró las ingeniosas aplicaciones soviéticas de la ciencia biológica moralmente repugnantes y técnicamente abstrusas. Más bien, lo que dijo Popov estaba tan lejos de los argumentos actuales sobre la biodefensa que sonaba como si hubiera venido de otro planeta.
Los otros oradores de la conferencia se centraron en el auge del gasto en biodefensa en Estados Unidos desde los ataques del 11 de septiembre de 2001 y el miedo al ántrax ese mismo año. El bacteriólogo Richard Ebright, profesor de química y biología química en la Universidad de Rutgers, se preocupó de que el enorme aumento en las subvenciones para estudiar tres de los agentes bacterianos de categoría A (es decir, ántrax, peste y tularemia) agotó el dinero de la investigación básica para combatir epidemias existentes. Ebright (que había persuadido a otros 758 científicos para que firmaran una carta de protesta dirigida a Elias Zerhouni, director de los Institutos Nacionales de Salud) también acusó de difundir promiscuamente el conocimiento sobre armas biológicas y especímenes de patógenos a los laboratorios de biodefensa recién creados en los Estados Unidos, Los NIH estaban financiando una rama de investigación y desarrollo de al-Qaeda. Otro orador, Milton Leitenberg, presentado como uno de los grandes ancianos del control de armas, fue más espléndido. La obsesión actual con el bioterrorismo, insistía el arruinado y abuelo Leitenberg, era una tontería; el expediente mostraba que casi todo el armamento biológico había sido realizado por gobiernos estatales y ejércitos.
Tales argumentos no carecen de mérito. Entonces, ¿por qué importan los relatos de Serguei Popov sobre lo que los rusos ensayaron en el reino esotérico de las armas biológicas modificadas genéticamente, utilizando biotecnología pregenómica? ¿ahora?
Importan porque los logros de los rusos nos dicen lo que es posible. Al menos algo de lo que los armadores biológicos soviéticos hicieron con dificultad y gasto ahora se puede hacer de manera fácil y económica. Y todo de lo que lograron se puede duplicar con tiempo y dinero. Vivimos en un mundo donde los equipos de secuenciación de genes comprados de segunda mano en eBay y el material biológico no regulado entregado en un paquete de FedEx proporcionan los medios para crear armas biológicas.
¿Construir o comprar?
Existe un creciente consenso científico de que la biotecnología, especialmente la tecnología para sintetizar secuencias de ADN cada vez más grandes, ha avanzado hasta el punto de que los terroristas y los estados rebeldes podrían diseñar nuevos patógenos peligrosos.
En febrero, un informe del Instituto de Medicina y el Consejo Nacional de Investigación de las Academias Nacionales titulado Globalización, bioseguridad y el futuro de las ciencias biológicas argumentó: En el futuro, la ingeniería genética y otras tecnologías pueden conducir al desarrollo de organismos patógenos con características únicas e impredecibles. Reflexionando sobre la posibilidad de estos patógenos recombinantes, los autores señalan que no es irrazonable anticipar que [estas] amenazas biológicas serán cada vez más buscadas ... y utilizadas con fines bélicos, terroristas y delictivos, y por medios cada vez menos sofisticados y con recursos individuos, grupos o naciones. El informe concluye: 'Tarde o temprano, es razonable esperar la aparición de biohackers'.
Los malhechores tendrían más problemas para robar o comprar los agentes clásicos de la guerra biológica que para sintetizar otros nuevos. Después de todo, en 2002, un grupo de investigadores construyó un virus de la polio en funcionamiento, utilizando una secuencia genética de Internet y oligonucleótidos pedidos por correo (moléculas de ADN sintetizadas por máquina de no más de 140 bases cada una) de compañías comerciales de síntesis. En ese momento, el líder del grupo, Eckard Wimmer de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, advirtió que la tecnología para sintetizar el genoma mucho más grande de la variola mayor, es decir, el mortal virus de la viruela, llegaría dentro de 15 años. De hecho, llegó antes: diciembre de 2004, con el anuncio de un sintetizador de ADN de alto rendimiento que podría reproducir las 186.000 bases de la viruela en 13 ejecuciones.
La posibilidad de que los terroristas obtengan acceso a una tecnología tan avanzada es preocupante. Pero pocos han declarado públicamente que la ingeniería de ciertos tipos de microorganismos recombinantes utilizando equipos más antiguos, actualmente disponibles a bajo precio en eBay y en los mercados en línea para equipos científicos como LabX, es ya factible. La reacción de la comunidad biomédica a todo esto ha sido un estremecimiento general. (Los signatarios del informe de las Academias Nacionales son una excepción). La precaución, la negación y la falta de conocimiento sobre el armamento biológico parecen ser responsables en partes iguales. Jens Kuhn, virólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, me dijo: Los rusos hicieron mucho en su programa de armas biológicas. Pero la mayor parte de eso no se publica, por lo que no sabemos qué ellos saben.
En una tarde de invierno del año pasado, con la esperanza de descubrir qué habían hecho los rusos, salí por la autopista 15 en Virginia para visitar a Serguei Popov en el campus de Manassas de la Universidad George Mason. Popov llegó al Centro Nacional de Biodefensa después de comprar un libro llamado Riesgo biológico en 2000. Esta fue la autobiografía de Ken Alibek, ex subjefe de Biopreparat, su principal científico y máximo superior de Popov. Uno de sus pasajes describía cómo, en 1989, Alibek y otros jefes soviéticos habían asistido a una presentación de un joven científico anónimo del complejo de investigación bacteriana de Biopreparat en Obolensk, al sur de Moscú. Después de esta presentación, escribió Alibek, la sala quedó absolutamente en silencio. Todos reconocimos las implicaciones de lo que había logrado el científico. Se había encontrado una nueva clase de armas. Por primera vez, seríamos capaces de producir armas a partir de sustancias químicas producidas naturalmente por el cuerpo humano. Podrían dañar el sistema nervioso, alterar el estado de ánimo, desencadenar cambios psicológicos e incluso matar.
Cuando Popov leyó eso, le pregunté si había reconocido al joven científico. Sí, respondió él. Ese fui yo.
Despues de leer Riesgo biológico , Popov se puso en contacto con Alibek y le dijo que él también había llegado a Estados Unidos. Popov se mudó a Virginia para trabajar para la empresa de Alibek, Advanced Biosystems, y fue interrogado por la inteligencia estadounidense. En 2004 asumió su cargo actual en el Centro Nacional de Biodefensa, donde Alibek es un profesor distinguido.
Con respecto al progreso de la biotecnología, Popov me dijo: A la mayoría de la gente le parece que le gusta algo que sucede en algunos lugares, en algunos laboratorios biológicos. Sin embargo, ahora se está volviendo un conocimiento generalizado. Además, enfatizó, es el conocimiento el que enfrenta Janus en sus aplicaciones potenciales. Cuando preparo mis conferencias sobre ingeniería genética, sea lo que sea lo que abro, veo las posibilidades de hacer daño o de usar las mismas cosas para el bien, para hacer un arma biológica o para crear un tratamiento contra una enfermedad.
La nueva clase de armas que Alibek describe la creación de Popov en Riesgo biológico es un ejemplo de ello. En una bacteria relativamente inocua responsable de una neumonía de baja mortalidad, Legionella pneumophila , Popov y sus investigadores empalmaron ADN de mamíferos que expresaba fragmentos de proteína de mielina, la capa de grasa eléctricamente aislante que envuelve nuestras neuronas. En los animales de prueba, la infección por neumonía apareció y desapareció, pero los fragmentos de mielina transportados por la Legionella recombinante incitaron al sistema inmunológico de los animales a leer su propia mielina natural como patógena y a atacarla. El resultado fue daño cerebral, parálisis y casi el 100 por ciento de mortalidad: Popov había creado un arma biológica que de hecho desencadenó una rápida esclerosis múltiple. (Las afirmaciones de Popov pueden corroborarse: en los últimos años, los científicos que investigan tratamientos para la EM han empleado métodos similares en animales de prueba con resultados similares).
Cuando le pregunté sobre las perspectivas de crear armas biológicas a través de la biología sintética, Popov mencionó el virus de la polio sintetizado en 2002. Personas muy prominentes como [Anthony] Fauci en el NIH dijeron: 'Ahora sabemos que se puede hacer'. Popov hizo una pausa. Ya sabes, eso es ... ingenuo. En 1981 describí cómo llevar a cabo un proyecto para sintetizar virus pequeños pero biológicamente activos. Nadie en Biopreparat tenía la más mínima duda de que se podía hacer. Entonces no teníamos sintetizadores de ADN. Tenía 50 personas haciendo la síntesis de ADN manualmente, paso a paso. Un paso fue de unas tres horas, donde hoy, con el sintetizador, podrían ser unos minutos, podrían ser menos de un minuto. Sin embargo, ya la idea era que produzcáramos un virus al mes.
Efectivamente, dijo Popov, Biopreparat tenía pocas restricciones sobre la mano de obra. Si querías cien personas involucradas, eran cien. Si mil, mil. Es una imagen sorprendente: un programa industrial que consumió toneladas de productos químicos y reunió a un gran número de biólogos para construir, durante meses, algunos cientos de bases de un gen que codificaba una sola proteína.
Aunque algunos descartan los esfuerzos pioneros de Biopreparat porque los rusos confiaban en tecnología que ahora es anticuada, esto es lo que los convierte en una buena guía de lo que se podría hacer hoy con biotecnología barata y ampliamente disponible. El empalme en patógenos sintetizó genes de mamíferos que codifican las cadenas cortas de aminoácidos llamados péptidos (es decir, genes de unos pocos cientos de bases de largo) estuvo al alcance de las capacidades de síntesis de ADN de Biopreparat. Los esfuerzos a esta escala se pueden reproducir fácilmente con las herramientas actuales.
Lo que hicieron los rusos
El programa de armas biológicas soviético era vasto y laberíntico; ni siquiera Ken Alibek, su principal director científico, lo sabía todo. Al evaluar el alcance de su logro y, por lo tanto, el peligro que plantean los pequeños grupos armados con tecnología moderna, dependemos hasta cierto punto de la versión de Serguei Popov de las cosas. Dado que sus afirmaciones son tan controvertidas, se debe responder una pregunta: mucha (quizás la mayoría) de la gente preferiría creer que Popov está mintiendo. ¿Es él?
La afiliación de Popov con Alibek es un golpe en su contra en el Instituto de Investigación Médica de Enfermedades Infecciosas del Ejército de los EE. UU. (Usamriid) en Fort Detrick, MD, donde el ex científico principal de Biopreparat tiene sus críticos. Alibek, me dijo una persona con conocimientos, entró efectivamente en el negocio de la narración cuando llegó a Estados Unidos. Los críticos de Alibek afirman que debido a que recibió honorarios por consultoría mientras informaba a científicos y funcionarios estadounidenses, exageró los logros del bioarmador soviético. En particular, algunos críticos rechazan las afirmaciones de Alibek de que la U.R.S.S.ha combinado el ébola y otros virus para crear lo que Alibek llama quimeras. La tecnología necesaria, insisten, aún no existía. Cuando entrevisté a Alibek en 2003, sin embargo, insistió en que Biopreparat tenido Ébola armado.
Alibek y Popov obviamente tienen interés en hablar sobre las armas biológicas de Rusia. Pero ni yo, ni otras personas con las que he comparado notas, hemos descubierto a Popov en una declaración falsa. Sin embargo, hay que escucharlo con atención. Con respecto a las quimeras del ébola, cuando lo entrevisté por primera vez en 2003, me dijo que se puede especular sobre una combinación de plaga y ébola. Sé que quienes dirigían el programa de armas biológicas soviético estudiaron esa posibilidad. Puedo hablar con certeza sobre una síntesis de peste y encefalitis equina venezolana, porque conocía al tipo que hizo eso. Popov luego describió una estrategia soviética para ocultar genes virales mortales dentro del genoma de alguna bacteria más leve, de modo que el tratamiento médico de los síntomas iniciales de una víctima de un microbio desencadenara el crecimiento de un segundo microbio. El primer síntoma podría ser una peste y la fiebre de la víctima se trataría con algo tan simple como tetraciclina. Esa tetraciclina sería en sí misma el factor que induce la expresión de un segundo conjunto de genes, que podría ser un virus completo o una combinación de genes virales.
En resumen, Popov indicó que una combinación plaga-Ébola era teóricamente posible y que los científicos soviéticos habían estudiado esa posibilidad. A continuación, hizo otra vuelta de tuerca: Biopreparat había investigado recombinantes que convertirían efectivamente a sus víctimas en bombas andantes de ébola. Le había pedido a Popov una imagen de algunos de los peores escenarios posibles, por lo que no puedo quejarme de que me estaba engañando, pero es casi seguro que los rusos nunca crearon la combinación plaga-ébola.
Un testimonio más de Popov: el hombre mismo es todo de una pieza. Recordando su juventud en Siberia, me dijo: 'Creía en el futuro, en toda la idea del socialismo, la equidad y la justicia social'. Tenía mucho miedo de los Estados Unidos, el agresivo ejército estadounidense, el capitalismo, todo eso era profundamente aterrador. Añadió: Es difícil comunicar cómo pensaba la gente en la Unión Soviética acerca de sí misma y cuánto entusiasmo los jóvenes teníamos por la ciencia. El desarrollo de armas biológicas fue una profesión en la que Popov fue reclutado cuando tenía 20 años y que informó su vida y pensamiento durante años. Hacerle preguntas sobre las armas biológicas es provocar una cascada de análisis de las vías de señalización celular específicas y los receptores que podrían dirigirse para inducir efectos particulares, y cómo esa focalización podría lograrse mediante la manipulación genética de patógenos. Popov no es explicable a menos que sea lo que dice ser.
La investigación de Popov en Rusia sugiere poderosamente la extrañeza de las armas biológicas recombinantes. Debido a que la genética y la biología molecular estaban prohibidas como ciencia burguesa en la U.R.S.S.hasta principios de la década de 1960, Popov estuvo entre la primera generación de graduados universitarios soviéticos que crecieron con la nueva biología. Cuando se incorporó por primera vez a Vector, o al Centro Estatal de Investigación de Virología y Biotecnología, la principal instalación de investigación viral de Biopreparat cerca de Novosibirsk, no comprendió de inmediato que había entrado en el negocio de las armas biológicas. Nadie hablaba de armas biológicas, me dijo. Simplemente, se suponía que sería una investigación pacífica, que pasaría de la ciencia pura a una nueva industria microbiológica. Sin embargo, las cosas prosiguieron. Su jefe dice: 'Nos gustaría que se uniera a un proyecto muy interesante'. Si dice que no, ese es el final de su carrera. Como era ambicioso entonces, fui más y más lejos. Inicialmente, tenía una docena de personas trabajando a mis órdenes. Pero al año siguiente conseguí todo el departamento de cincuenta personas.
En 1979, Popov recibió órdenes de iniciar una investigación en la que pequeños genes sintetizados que codifican para la producción de beta-endorfinas, los neurotransmisores opioides producidos en respuesta al dolor, el ejercicio y otros tipos de estrés, debían empalmarse en virus. Aparentemente, este trabajo tenía como objetivo mejorar la virulencia de los patógenos. Popov se encogió de hombros, recordando esto. ¿Cómo podríamos aumentar la virulencia con endorfinas? Aún así, si algún general te lo dice, hazlo. Popov señaló que el general particular que ordenó el proyecto, Igor Ashmarin, también era biólogo molecular y, más tarde, académico de la facultad de biología de la Universidad Estatal de Moscú. El proyecto de Ashmarin sonaba poco realista pero no imposible. Los péptidos que sugirió eran cortos y sabíamos cómo sintetizar el ADN.
Los péptidos, como las beta-endorfinas, son las partes constituyentes de las proteínas y no tienen más de 50 aminoácidos. La naturaleza explota su compacidad en contextos donde la señalización celular tiene lugar a menudo y rápidamente, por ejemplo, en el sistema nervioso central, donde los péptidos actúan como neurotransmisores. Con 10 a 20 veces menos aminoácidos que una proteína promedio, los péptidos se producen mediante secuencias de ADN correspondientemente más pequeñas, lo que los convierte en buenos candidatos para la síntesis utilizando los medios limitados de Biopreparat. Popov dispuso un equipo de investigación para empalmar genes sintéticos que expresan endorfinas en varios virus y luego infectar a los animales de prueba.
Sin embargo, los animales no se vieron afectados. Tuvimos una gran presión para producir estas armas más letales, dijo Popov. Estuve a cargo de nuevos proyectos. A menudo, era mi responsabilidad desarrollar el proyecto y, si no podía, ese sería mi problema. No podría decir, No, no lo haré '. Porque, entonces, ¿qué pasa con sus hijos? ¿Y tu familia? Para apaciguar a sus jefes militares, Popov y sus investigadores cambiaron a péptidos distintos de las beta-endorfinas y descubrieron que, de hecho, los microbios portadores de genes que expresan la proteína de mielina podrían provocar que el sistema inmunológico de los animales atacara sus propios sistemas nerviosos. Si bien el equipo de Vector utilizó esta técnica para aumentar la virulencia de la vacuna, con el objetivo final de aplicarla a la viruela, Popov fue enviado a Obolensk para desarrollar el mismo enfoque con bacterias. Aún así, me dijo, ahora sabemos que si hubiéramos continuado con el enfoque original con beta-endorfinas, habríamos visto su efecto.
Esta visión de sutiles armas biológicas que modificaron el comportamiento al atacar el sistema nervioso (induciendo efectos como esquizofrenia temporal, pérdida de memoria, mayor agresión, depresión inmovilizadora o miedo) resultó irresistiblemente atractiva para los científicos militares de alto nivel de Biopreparat. Después de la deserción de Popov, la investigación continuó. En 1993 y 1994, dos artículos, coeditados en revistas científicas rusas por Ashmarin y algunos de los antiguos colegas de Popov, describieron experimentos en los que las vacunas de tularemia recombinante produjeron con éxito beta-endorfinas en animales de prueba y, por lo tanto, aumentaron sus umbrales de sensibilidad al dolor. Estas afirmaciones aparentemente pequeñas equivalen a una prueba de concepto: se pueden crear armas biológicas que se dirijan al sistema nervioso central, cambiando la percepción y el comportamiento.
Le pregunté a Popov si los bioarmadores podrían diseñar patógenos que indujeran el tipo de efectos generalmente asociados con los psicofármacos.
Básicamente, un patógeno es solo un vehículo, respondió Popov. Esos vehículos están disponibles: una gran cantidad de patógenos que podría usar para diferentes trabajos. Si el fármaco es un péptido como la endorfina, es sencillo. Si está hablando de desencadenar la liberación de serotonina y dopamina, es absolutamente posible. Causar amnesia, esquizofrenia, sí, teóricamente es posible con patógenos. Si habla de pacificación de una población de sujetos, sí, es posible. La beta-endorfina se propuso como potencialmente un agente pacificador. Para productos químicos más complejos, necesitaría todas las vías biológicas que los producen. Construirlos sería enormemente difícil. Pero cualquier fármaco estimula receptores específicos y eso es factible de diferentes formas. Entonces, en lugar de producir la droga, induces las consecuencias. Los patógenos podrían hacer eso, en principio.
Los patógenos recombinantes psicotrópicos pueden parecer ciencia ficción, pero los biólogos sobrios apoyan el análisis de Popov. El profesor de biología molecular de la Universidad de Harvard, Matthew Meselson, es, junto con Frank Stahl, responsable del histórico experimento Meselson-Stahl de 1957, que demostró que el ADN se replicaba de forma semiconservadora, como habían propuesto Watson y Crick. Meselson ha dedicado muchos esfuerzos a prevenir las armas biológicas y químicas. En 2001, advirtiendo que el avance de la biotecnología estaba transformando las posibilidades del bioarmado, escribió en el Revisión de libros de Nueva York A medida que nuestra capacidad para modificar los procesos de la vida siga avanzando rápidamente, no solo seremos capaces de idear formas adicionales de destruir la vida, sino que también seremos capaces de manipularla, incluidos los procesos biológicos fundamentales de cognición, desarrollo, reproducción y herencia.
Le pregunté a Meselson si todavía mantenía esto. Sí, dijo. Después de contarle los relatos de Popov sobre los esfuerzos rusos para diseñar patógenos neuromoduladores, le dije que tenía dudas de que las armas biológicas pudieran lograr efectos tan específicos. ¿Por qué? Meselson preguntó sin rodeos. No creía que se hubieran creado tales agentes. aún - pero eran posibles.
Nadie sabe cuándo serán reales esas armas hipotéticas. Pero desde que Popov dejó Rusia, la variedad y el poder de las herramientas biotecnológicas para manipular los circuitos de control genético ha aumentado. Una revolución floreciente en la especificidad de la focalización (la focalización es el proceso de ingeniería de moléculas para reconocer y unirse a tipos particulares de células) está creando nuevas oportunidades en los productos farmacéuticos; al mismo tiempo, avanza las perspectivas de las armas químicas y biológicas. La investigación actual está investigando agentes que se dirigen a las distintas vías bioquímicas en el sistema nervioso central y que podrían dejar a las personas sedas, tranquilas o incapacitadas de otra manera. Toda esa especificidad de focalización podría, en principio, aplicarse también a las armas biológicas.
George Poste, ex científico jefe de SmithKline Beecham y en algún momento presidente de un grupo de trabajo sobre bioterrorismo en el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, aludió al alcance perturbador de las posibilidades resultantes, en un discurso que pronunció ante las Academias Nacionales y el Centro and International Studies en Washington, DC, en enero de 2003. Según la transcripción del discurso, Poste recordó que en una conferencia de biotecnología reciente había asistido a una presentación sobre agentes que aumentan la memoria: una serie de ratas envejecidas desfilaron con funciones de memoria aumentada …. Y se colocó una química estructural muy elegante en el tablero…. Luego, con el movimiento más casual de la mano, el presentador dijo: Por supuesto, la modificación del grupo metilo en C7 elimina completamente la memoria. Siguiente diapositiva, por favor '.
Biotecnología del sótano
La era de las armas biológicas está apenas amaneciendo: casi todo el desarrollo potencial del campo está por venir.
El informe reciente de las Academias Nacionales describió muchos escenarios desagradables: además de los patógenos psicotrópicos, los académicos imaginan el uso indebido de la interferencia del ARN para perturbar la expresión génica, de la nanotecnología para administrar toxinas y de los virus para administrar anticuerpos que podrían apuntar a grupos étnicos.
Esto último no es en absoluto ridículo. El microbiólogo Mark Wheelis de la Universidad de California, Davis, que trabaja con el Centro para el Control y la No Proliferación de Armas con sede en Washington, señala en un artículo para Control de armas hoy , Diseñar un arma para una etnia específica dirigida a humanos es ... difícil, ya que la variabilidad genética humana es muy alta tanto dentro como entre grupos étnicos ... pero no hay razón para creer que eventualmente no será posible.
Pero los comentaristas se han centrado en los peligros especulativos durante décadas. Si bien las amenazas que describen son plausibles, los pronósticos nefastos se han convertido en un ritual, una forma de evitar problemas más inmediatos. Ya en 2006 se podía hacer mucho.
El arma de autoinmunidad de mielina de Popov podría ser replicada por bioterroristas. No sería tarea fácil: si bien los requisitos tecnológicos son relativamente escasos, el conocimiento científico requerido es considerable. Como mínimo, los terroristas tendrían que emplear a un científico real, así como a técnicos de laboratorio capacitados para manejar sintetizadores de ADN y atender patógenos. También tendrían que encontrar alguna forma de dispersar sus patógenos. La Unión Soviética convirtió los agentes biológicos en armas transformándolos en finos aerosoles que podrían rociarse sobre grandes áreas. Esto presenta problemas de ingeniería de tipo industrial, posiblemente más allá de la capacidad de cualquier actor del subestado. Pero los bioterroristas podrían estar dispuestos a infectarse y caminar por aeropuertos y estaciones de tren abarrotados: sus toses y resfriados serían las bombas de su campaña de terror.
Por difícil que sea todavía, la bioingeniería de laboratorio de garaje es cada año más fácil. A la vanguardia de quienes están llamando la atención sobre el potencial de abuso de la biotecnología se encuentra George Church, profesor de genética de la Facultad de Medicina de Harvard. Fue Church quien anunció en diciembre de 2004 que su equipo de investigación había desarrollado un nuevo sintetizador de alto rendimiento capaz de construir en una pasada una molécula de ADN de 14.500 bases de longitud.
Church dice que su sintetizador de ADN podría hacer que la producción de vacunas y productos farmacéuticos sea mucho más eficiente. Pero también podría permitir la fabricación de los genomas de todos los virus en la lista de agentes selectos de armas biológicas del gobierno de EE. UU. Church teme que, comenzando solo con los reactivos químicos constituyentes y la secuencia de ADN de uno de los agentes seleccionados, alguien con suficiente conocimiento pueda construir un virus letal. La variola del virus de la viruela, por ejemplo, tiene aproximadamente 186.000 bases de largo, solo 13 moléculas de ADN más pequeñas que se sintetizarán con la tecnología de Church y se unirán en un genoma viral. Para generar partículas infecciosas, la variola sintética necesitaría iniciarse en funcionamiento en una célula huésped. Nada de esto es trivial; sin embargo, con los conocimientos necesarios, se podría hacer.
Le sugerí a Church que alguien con los conocimientos necesarios podría no necesitar su tecnología de punta para hacer daño. Se puede comprar una máquina de segunda mano en un sitio web como eBay o LabX.com por alrededor de $ 5,000. Alternativamente, los componentes, en su mayoría electrónicos y plomería listos para usar, podrían ensamblarse con un poco más de esfuerzo por un costo similar. La construcción de un sintetizador de ADN de esta manera sería indetectable por las agencias de inteligencia.
La máquina de la generación anterior construiría solo oligonucleótidos, que luego tendrían que unirse para funcionar como un gen completo, por lo que solo se podrían sintetizar genes pequeños. Pero se pueden usar genes pequeños para matar personas.
Las personas tienen problemas para mantener el enfoque ultrapuro necesario incluso con dispositivos comerciales, pero definitivamente podrías hacer algunas cosas, reconoció Church.
¿Qué cosas? Una vez más, la experiencia de Serguei Popov en Biopreparat es instructiva. En 1981, Lev Sandakhchiev, jefe de Vector, le ordenó a Popov que sintetizara fragmentos de viruela. Estaba en contra de este proyecto, me dijo Popov. Pensé que era un enfoque extremadamente directo y estúpido. Explicó que equivalía a un truco inútilmente difícil para impresionar al ejército soviético; cuando sus investigadores adquirieron muestras reales de viruela en 1983, el programa se suspendió.
Sin embargo, un programa estrechamente relacionado que había comenzado Popov continuó después de que partió de Vector hacia las instalaciones de Biopreparat en Oblensk a mediados de la década de 1980. Este proyecto utilizó el poxvirus vaccinia, el pariente relativamente inofensivo de la variola que se utiliza como vacuna contra la viruela. La vaccinia, cuyo genoma es muy similar al de la variola, no solo fue un sustituto experimental conveniente para la viruela, sino que su tamaño gigante (según los estándares virales) también la convirtió en un candidato agradable para portar genes adicionales. En resumen, fue un modelo útil para las armas biológicas.
Por lo tanto, durante al menos una década, un equipo de científicos de Biopreparat insertó sistemáticamente en vaccinia una variedad de genes que codificaban ciertas toxinas y péptidos que actúan como mecanismos de señalización en el sistema inmunológico. Aunque Popov había ordenado que el programa de vacuna recombinante procediera a través de los genes que codifican los péptidos moduladores del sistema inmunológico, se fue antes de que los investigadores terminaran con los genes de interleucina. Pero sería sorprendente si los investigadores de Vector no alcanzaran el gen de la interleucina-4 (IL-4), un péptido del sistema inmunológico que induce a los glóbulos blancos a aumentar su producción de anticuerpos y luego los libera.
Existe alguna evidencia de que los rusos descubrieron los efectos de insertar el gen IL-4 en un poxvirus. Esos efectos son mortales. En 2001, Ian Ramshaw y un equipo de virólogos de la Universidad Nacional de Australia en Canberra empalmaron IL-4 en ectromelia, un virus de la viruela del ratón, y se enteró de que la viruela del ratón recombinante resultante desencadenaba una sobreproducción masiva del péptido IL-4. Incluso el sistema inmunológico de los ratones vacunados contra la viruela del ratón no pudo controlar el crecimiento del virus: resultó una tasa de mortalidad del 60 por ciento. Otros experimentos han confirmado la letalidad del patógeno recombinante. El experto estadounidense en poxvirus Mark Buller, de la Universidad de Saint Louis en Missouri, diseñó varias versiones del recombinante, una de las cuales mantuvo la virulencia total del virus de la viruela del ratón mientras generaba un exceso de interleucina-4. Todo los ratones infectados con este recombinante murieron. La BBC informó que cuando se le preguntó sobre el experimento australiano, Sandakhchiev, director de Vector, comentó: Por supuesto, esto no es una sorpresa.
Dado que la vacuna está disponible universalmente, es una suerte que una vacuna EL - 4 El híbrido no sería un arma biológica eficaz: la vacuna tiene una transmisibilidad limitada entre humanos. Aún así, hay otros virus que son transmisible. La viruela, la más infame, es casi imposible de adquirir para los aspirantes a bioterroristas. Pero un virus del herpes llamado varicela-zóster, o varicela común, se adquiere fácilmente y es incluso más infeccioso que la viruela. *
¿Qué pasaría si los bioterroristas se empalmaran IL-4 a la varicela y liberó el híbrido a la población general? Quizás nada. Muy a menudo, los armadores biológicos soviéticos fusionaron con éxito nuevos genes en patógenos, solo para descubrir que los animales de prueba infectados no mostraban síntomas. Una razón fue que los microbios modificados genéticamente eran a menudo ambientalmente inestables, es decir, no conservaban los genes añadidos. La ingeniería de patógenos recombinantes también puede ser ineficaz por otras razones: el gen extraño puede expresarse en el órgano equivocado. Pero según varios virólogos con conocimiento de armas biológicas, el resultado del empalme IL-4 en la varicela podría ser para suprimir la respuesta inmune a la enfermedad. Según estos virólogos, el efecto sería similar a lo que les ocurre a los pacientes con cáncer cuando contraen varicela. A menudo mueren, incluso cuando se tratan con terapias antivirales. Para niños o adultos sanos, la varicela suele ser una enfermedad superficial que afecta principalmente a la piel; pero dependiendo del estado inmunosupresor de un paciente con cáncer infectado, las lesiones de la varicela pueden tardar en sanar y las vísceras, es decir, los pulmones, el hígado y el sistema nervioso central, se enferman progresivamente.
Los bioterroristas podrían crear una varicela. IL-4 virus recombinante más fácilmente de lo que podrían adquirir o fabricar los patógenos que encabezan la lista de agentes seleccionados. IL-4 es uno de los genes estándar utilizados en la investigación médica; un plásmido de humano IL-4 podría solicitarse a una de las empresas de fabricación de trabajos de síntesis de ADN y enviarse a través de FedEx por 350 dólares. Si nuestros hipotéticos bioterroristas estuvieran preocupados por la detección, podrían evitar por completo las empresas de síntesis de ADN. Convenientemente, sin su ADN basura, IL-4 tiene solo unos 462 pares de bases de largo. Es posible descargar IL-4 secuencia genética de Internet, use un sintetizador básico para construirlo en cinco segmentos, y luego ensamble esos segmentos manualmente, como lo hicieron los científicos de Popov. Las otras herramientas principales necesarias serían una centrífuga, como el sintetizador de ADN de 5.000 dólares, asequible en sitios de Internet, y un kit de transfección, una pequeña botella llena de reactivo que cuesta menos de 200 dólares y que sería necesaria para introducir el IL-4 gen en varicela. Finalmente, los terroristas también necesitarían una incubadora y los medios en los que cultivar las células resultantes. Los costos totales, incluido el sintetizador de ADN: probablemente menos de $ 10,000.
* Corrección: una versión anterior de esta historia identificó erróneamente la varicela-zoster, un herpesvirus, como un ortopoxvirus.
Temer. ¿Pero de qué?
En el debate público sobre cómo defendernos de las armas biológicas, poco se ha hablado del avance de la biotecnología. En cambio, la mayoría de los biólogos y analistas de seguridad han debatido los méritos y las deficiencias del Proyecto BioShield, el plan de 5.600 millones de dólares de la administración Bush para proteger a la población estadounidense de ataques biológicos, químicos, radiológicos o nucleares. Después de la conferencia sobre bioterrorismo del año pasado en DC, llamé a Richard Ebright, cuyo laboratorio Rutgers investiga la iniciación de la transcripción (el primer paso en la expresión genética), para escuchar por qué se opone al auge de la biodefensa (en su forma actual) y por qué no lo hace. preocuparse por la sintetización de armas biológicas por parte de los terroristas.
Ahora hay más de 300 instituciones estadounidenses con acceso a agentes de armas biológicas en vivo y 16,500 personas aprobadas para manejarlas, me dijo Ebright. Si bien todas esas personas se han sometido a algún tipo de verificación de antecedentes, para verificar, por ejemplo, que no figuran en una lista de vigilancia de terroristas y que no son extranjeros ilegales, también es cierto, señaló Ebright, que Mohammed Atta habría pasado esas pruebas sin dificultad.
Además, Ebright me dijo que, en el momento de nuestra entrevista, el 97 por ciento de los investigadores que recibieron fondos del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas para estudiar agentes de armas biológicas nunca habían sido financiados para tal trabajo antes. Por lo tanto, pocos de ellos tenían experiencia previa en el manejo de estos patógenos; Se habían producido múltiples incidentes de liberación accidental durante los dos años anteriores.
El manejo descuidado de patógenos a nivel de armas biológicas es lo suficientemente aterrador, admití. Pero, pregunté, ¿no es más preocupante la proliferación de conocimientos especializados en armas biológicas? Después de todo, ¿qué medios confiables tenemos para determinar si alguien se propuso ser un biólogo molecular con el objetivo de desarrollar armas biológicas?
Ésa es la preocupación más importante, coincidió Ebright. Si al-Qaeda quisiera llevar a cabo un ataque con armas biológicas en los EE. UU., Su medio más simple de obtener acceso a los materiales y el conocimiento sería enviar personas a capacitarse dentro de los programas involucrados en la investigación de la biodefensa. Ebright hizo una pausa. Y hoy, todas las universidades y oficinas de prensa corporativas están pregonando su éxito en la obtención de fondos para la investigación como parte de esta expansión de la biodefensa, describiendo exactamente lo que está disponible y dónde.
En cuanto a la amenaza de los agentes de armas biológicas de próxima generación, Ebright fue despectivo: hacer una cepa bacteriana resistente a los antibióticos es terriblemente sencillo, al alcance de cualquier persona con acceso al material y conocimiento de cómo cultivarla. Sin embargo, continuó, la ingeniería adicional (para aumentar la virulencia, proporcionar escape de las vacunas, aumentar la estabilidad ambiental) requiere una habilidad considerable y una inversión mucho mayor de esfuerzo y tiempo. Es claramente posible diseñar patógenos mejorados de próxima generación, como lo hizo la antigua Unión Soviética. Que no ha habido ningún ataque con armas biológicas en los Estados Unidos, excepto los ataques con ántrax de 2001, que llevaban las marcas de un miembro de la comunidad de biodefensa de EE. UU. por el mismo hecho que ningún adversario subestado de EE. UU. tiene acceso a los medios básicos para llevarlo a cabo. Si al-Qaeda tuviera armas biológicas, las liberarían.
Milton Leitenberg, el especialista en control de armas, va un paso más allá: dice que debido a que los grupos subestatales no han usado armas biológicas en el pasado, es poco probable que lo hagan en un futuro cercano. Tales argumentos son comunes en los círculos de seguridad. Sin embargo, para muchos que contemplan la avalancha de las ciencias de la vida y la biotecnología, su capacidad de persuasión es limitada.
Le sugerí a Ebright que la biología sintética ofrecía frutos maduros para un bioterrorista experto. Reconoció que había escenarios con un potencial siniestro. Permitió que la biotecnología podría hacer que BioShield, que se enfoca en agentes selectos convencionales como la viruela, el ántrax y el Ébola, sea menos relevante. Aún así, sostuvo, un agente de armas biológicas convencional puede potencialmente ser enormemente disruptivo en costos económicos, miedo, pánico y víctimas. La necesidad de pasar al siguiente nivel está fuera de la estructura de incentivos de cualquier organización secundaria.
Incluso aquellos que están íntimamente involucrados con la biodefensa a menudo apoyan este punto de vista. Para obtener una perspectiva interna, me comuniqué con Jens Kuhn, el virólogo de la Escuela de Medicina de Harvard. Kuhn, nacido en Alemania, ha trabajado no solo en Usamriid y en los Centros para el Control de Enfermedades de Atlanta, sino también, exclusivamente para un occidental, en Vector.
Kuhn, como Ebright, no es fanático de cómo se está desarrollando el auge de la biodefensa. Cuando estuve en Usamriid, ejemplificó cómo debería ser una instalación de biodefensa, me dijo. Por eso estoy preocupado, porque el sistema funcionó y los expertos estaban concentrados en los lugares correctos, Fort Detrick y el CDC. Ahora esta experiencia se diluye, lo que no es inteligente.
Kuhn cree, sin embargo, que se necesita algún tipo de programa nacional de biodefensa. Simplemente no cree que nos estemos preparando para las cosas correctas. Todo el mundo hace esta conexión con el bioterrorismo, los ataques con ántrax y al-Qaeda. Eso está completamente mal. Kuhn recordó su tiempo en Vector y la gran escala de esa instalación. Cuando miras lo que hicieron los rusos, ese tipo de enormes programas estatales con miles de millones de dólares que fluyen hacia investigaciones muy sofisticadas llevadas a cabo durante décadas, ese es el problema. Si los estados-nación inician un Proyecto Manhattan para construir el arma biológica perfecta, estamos en una mierda profunda.
¿Pero no permite la biotecnología moderna, pregunté, que grupos pequeños hagan cosas sin precedentes en los laboratorios de garaje?
Kuhn admitió: Hay algunas cosas con el potencial de matar gente. Pero sopesando las probabilidades, vio la amenaza en estos términos: Definitivamente más guerra biológica que bioterrorismo. Definitivamente más las armas biológicas sofisticadas que vendrán en el futuro que las cosas ahora. Nos acecha el peligro y nos estamos centrando en preocupaciones como BioShield. No creo que eso sea lo que nos salvará.
¿Hay ayuda en camino?
El siglo XXI verá una revolución biológica análoga a la revolución industrial del XIX. Pero tanto sus beneficios como sus amenazas serán más profundos y perturbadores.
La amenaza a corto plazo es que los genes podrían ser pirateados fuera de los grandes laboratorios. Esto significa que los terroristas podrían crear armas biológicas recombinantes. Pero la vanguardia de la investigación de armas biológicas siempre ha sido el trabajo de los laboratorios gubernamentales. La amenaza a más largo plazo es la que siempre ha sido: ejércitos nacionales. La biotecnología proporcionará ellos con armas de un poder y una especificidad sin precedentes. George Poste, en su discurso de 2003 ante las Academias Nacionales, advirtió a su audiencia que en las próximas décadas las ciencias de la vida cobrarían una importancia cada vez mayor en asuntos de seguridad nacional y asuntos internacionales. Poste señaló: Si realmente se mira la historia de la asimilación del avance tecnológico en el cálculo de los asuntos militares, no se puede encontrar un precedente histórico en el que no se desplieguen nuevas tecnologías dramáticas que corrijan la inferioridad militar.
Matthew Meselson, de Harvard, ha dicho lo mismo y agregó que un mundo en el que la nueva biotecnología se desplegara militarmente sería un mundo en el que la naturaleza misma del conflicto había cambiado radicalmente. Ahí podría haber oportunidades sin precedentes de violencia, coerción, represión o subyugación. Meselson agrega que los gobiernos podrían tener el objetivo de controlar un gran número de personas. Si tiene una situación de conflicto permanente, la gente comienza a contemplar cosas que las reglas ordinarias de conflicto no permiten. Empiezan a ver al enemigo como infrahumano. Eventualmente, esto lleva a ver a las personas de su propia cultura como herramientas.
¿Qué medidas podrían mitigar las amenazas cercanas y más distantes de las armas biológicas? BioShield, como está constituido ahora, no nos protegerá de patógenos modificados genéticamente. Se han propuesto varias soluciones radicales (como estimular de alguna manera el sistema inmunológico humano a través de inmunomodificadores genéricos), pero incluso si se persiguen, podrían tardar años o décadas en desarrollarse.
De manera más inmediata, nadie tiene una buena idea de lo que se debe hacer. Algunos científicos esperan detener la difusión del conocimiento de las armas biológicas. Richard Ebright de Rutgers quiere revertir lo que cree que es contraproducente en la financiación de la biodefensa. Más dramáticamente, George Church de Harvard está pidiendo que todos los sintetizadores de ADN se registren internacionalmente. Esto no sería como regular las armas, donde simplemente le das a las personas una licencia y les dejas hacer lo que quieran, dice. Junto con la licencia vendrían las responsabilidades de informar. Además, Church cree que al igual que todos los sintetizadores de ADN deberían registrarse, también debería hacerlo cualquier biólogo molecular que investigue los agentes seleccionados o la respuesta del sistema inmunológico humano a los patógenos. Nadie está obligado a investigar en esas áreas. Si alguien lo hace, entonces debería estar dispuesto a tener una carrera de investigación muy transparente y destacada, dice Church.
Pero la promulgación de las propuestas de Church representaría una regulación de la ciencia sin precedentes. Peor aún, no todas las naciones cumplirían. Por ejemplo, los biólogos rusos, algunos de los cuales se sabe que han trabajado en Biopreparat, han capacitado a estudiantes de biología molecular en el Instituto Pasteur de Teherán.
Más fundamentalmente, detener el progreso de la investigación de armas biológicas probablemente no sea práctico. El conocimiento biológico es todo uno, y las terapias no se pueden distinguir fácilmente de las armas. Por ejemplo, una tendencia general en biomedicina es utilizar vectores virales en terapia génica.
Robert Carlson, científico principal del Laboratorio de Genomación y del Centro de Ciencias de la Vida a Microescala del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Washington, cree que hay dos opciones. Por un lado, podemos tomar medidas drásticas contra la investigación en biodefensa, reduciendo nuestra capacidad para responder a las amenazas biológicas. Alternativamente, podemos continuar ampliando los límites de lo que se sabe sobre cómo se pueden manipular los patógenos, difundiendo la experiencia en la construcción de sistemas biológicos, para bien o para mal, a través de experimentos como el ensamblaje de Buller de una viruela del ratón. IL4 recombinante, por lo que no estamos en una desventaja mortal. Esperamos que algún día la tecnología sugiera una respuesta.
Serguei Popov ha vivido con estas preguntas más tiempo que la mayoría. Cuando le pregunté qué se podía hacer, me dijo: no sé qué tipo de comportamiento o medidas científicas o políticas garantizarían que la nueva biología no nos haga daño. Pero el primer paso vital, dijo Popov, fue que los científicos superaran su renuencia a discutir las armas biológicas. La conciencia pública es muy importante. No puedo decir que sea una solución a este problema. Francamente, no veo ninguna solución en este momento. Sin embargo, primero debemos ser conscientes.
Mark Williams es un escritor colaborador de Revisión de tecnología .