Qulques exemples de recherches à double usage Cours No. 15 Version Appliquée

1. Structure La signification actuelle du double usage Diapositives 1-7 Quelques exemples typiques de recherches à double usage Diapositives 8-11 Le rapport Fink Diapositives 12-20 Les propositions de supervision faites par le ''NSABB'' en 2007 Diapositives 21-22 Le rapport israélien de 2008 Diapositive 23 Le projet de l'université du Maryland sur le ''contrôle des agents pathogènes dangereux''. Diapositives 24-26 Le concept émergent de la recherche à double usage Diapositives 27-30 Notes: La recherche biologique bienveillante est susceptible de contribuer par inadvertance, au développement de nouvelles armes. Il existe par conséquent un dilemme du double usage dans les sciences de la vie. Ce cours est plus long car il offre de plus amples informations scientifiques sur le dilemme du double usage.

2. La signification actuelle du double usage La terminologie ''technologies à double usage'' qui faisait dans un premier temps référence aux technologies ayant à la fois une utilité militaire et des applications commerciales viables, a ensuite acquis une deuxième signification dans le contexte du développement potentiel des armes: les outils, les compétences, l'équipement, et les connaissances critiques à la conduite de recherches et développement légitimes dont l'usage pourrait être détourné à des fins hostiles. Les progrès rapides dans les domaines de la biologie, de la chimie, et des sciences de l'information seront responsables de la production plus importante de ces technologies à double usage d'ici 2020, dans les deux sens du terme. Julie E. Fischer Chef de Projet Centre Henry L. Stimson

3. L'honneur du scientifique et l'infamie du destructeur （5 oct, 2008 Revue Yomiuri ) Qui choisiriez-vous dans le contexte du ''scientifique qui a le plus endommagé la planète''? James Conant (1893 – 1978) – Scientifique américain Prend l'initiative de produire un gaz toxique pendant la Première Guerre Mondiale Devient le Président de l'université de Harvard à l'âge de 40 ans En tant que Président du Comité scientifique pour la défense nationale: Il encourage le projet de développement de la bombe atomique Thomas Midgley (1889 – 1944) – Chimiste américain Inventeur de l'essence au plomb pour supprimer les cliquetis du moteur Parvient à synthétiser le dichlorodifluorométhane: agent de refroidissement des réfrigérateurs et des climatiseurs, produit d'entretien du matériel électronique, gaz pour pulvérisateurs Pollution de l'air et destruction de la couche d'ozone Un inventeur bienveillant est susceptible de devenir le pire destructeur. Dans quelles mesures les scientifiques doivent-ils assumer leurs responsabilités concernant leurs découvertes ou leurs inventions?

4. L'origine des problèmes De bons projets de recherche, d'excellents résultats Mais … nous ne pouvons pas exclure la possibilité d'un usage à mauvais escient Dilemmes du double usage

5. Pourquoi les scientifiques doivent-ils connaître le problème du double usage? Le développement des sciences et des technologies, notamment dans les sciences de la vie tels que la biotechnologie et l'ADN recombinant, est intimement lié au développement des armes biologiques de nouvelle génération. La recherche civile et bienveillante est susceptible d'être utilisée à des fins militaires et de façon délibérée dans certaines pratiques, sans que le scientifique ait donné son avis. (Dilemme du double usage) À l'ère de l'internet haut débit, quiconque peut obtenir des informations scientifiques et technologiques facilement. Par conséquent, les scientifiques doivent être responsables de l'information qu'ils fournissent et doivent aussi nourrir leurs sens de la prévoyance en matière de recherche à double usage. En ce qui concerne la publication des résultats et des découvertes de leurs recherches, il est important que les chercheurs poursuivent leurs activités librement en faisant preuve d'initiative. Les gouvernements ou les autorités indépendantes ne sont pas l'unique cadre de responsabilité. Les scientifiques doivent eux-mêmes s'investir pour répondre aux problèmes et au dilemme du double usage. Dans le cadre de la Convention sur les armes biologiques ou à toxines, il n'y a pour l'instant aucune méthode d'appui pour vérifier le respect de la conformité (obligations). Il s'agit du problème le plus important dans la Convention. Les scientifiques peuvent apporter leurs connaissances pour répondre à ce problème. Si les scientifiques ont eux mêmes un intérêt pour le problème du double usage et participent aux activités visant à résoudre ce problème, la résolution globale du problème sera renforcée. Notes: Cette diapositive montre les raisons pour lesquelles les scientifiques que nous sommes devons connaître la Convention sur les armes biologiques ou à toxines et l'importance du concept de la sûreté biologique. Le concept pourrait être introduit avant les cours sur le dilemme du double usage et la Convention sur les armes biologiques ou à toxines.

Sûreté biologique 6. La sûreté biologique est essentielle dans la recherche en sciences de la vie Sûreté biologique Prévention de l'usage non-autorisé ou risqué des microbes susceptibles d'être utilisés dans le développement des armes biologiques ou à toxines ou dans le bioterrorisme. Le processus ou les contremesures pour y remédier. Il est temps de réfléchir à de nouvelles mesures pour répondre au double usage des sciences de la vie. Objectifs actuels: Renforcer la protection de la sûreté biologique Reconnaître l'importance du problème du ''double usage''.

7. Les inquiétudes sur le double usage ne sont pas irréalistes mais reflètent un problème bien réel L'examen détaillé du Royaume-Uni couvrait 23 sujets distincts. (Convention sur les armes biologiques ou à toxines; cinquième conférence d'examen de 2001-2002) La génomique et la protéomique La bioinformatique Le projet du génome humain et de la diversité humaine La thérapie génique La virulence et la pathogénécité Les vaccins et les thérapies innovantes L'expression de la protéine recombinante Les toxines et les autres molécules bioactives Les technologies de dépistage et d'identification La typologie des maladies infectieuses humaines La destruction de la variole La résistance aux médicaments Les pathologies agricoles Le contrôle des insectes ravageurs dans l'agriculture Les initiatives globales pour enrayer les maladies La mise en pratique de la biologie moléculaire et les récoltes Les tendances en matière de technologies de fabrication des protéines La coopération internationale et la sécurité biologique: les activités couvertes par la Convention sur la biodiversité Les moyens de dispersion des agents et des toxines L'utilisation des agents pathogènes pour contrôler les mauvaises herbes et les récoltes ''criminelles'' La bioremédiation: la destruction de matières Les mesures de lutte contre le bioterrorisme L'impact de l'entrée en vigueur de la Convention sur l'interdiction des armes chimiques Utile pour lutter contre les maladies et les armes biologiques La plupart considérée comme sources d'inquiétudes

(1) Manipulation génétique du vaccin de l'anthrax 8. Le signe des problèmes du double usage dans la recherche en sciences de la vie – Les inquiétudes concernant l'usage à mauvais escient des sciences biologiques Exemples de recherches à double usage (Documents en zone grise) (1) Manipulation génétique du vaccin de l'anthrax Pomerantsev, A.P., Staritsin, N.A., Mockov Yu, V. et Marinin, L.I. (1997) Expression des gènes céréolysine AB dans la souche du vaccin du bacille du charbon (Bacillus anthracis) assure la protection contre une infection expérimentale hémolytique à l'anthrax. Vaccine, 15, 1846-1850. Réf: Pomerantsev, A. P., Staritsin, N. A., Mockov Yu, V. et Marinin, L. I. (1997) 'Expression of cereolysine AB genes in Bacillus anthracis vaccine strain ensures protection against experimental hemolytic anthrax infection.' Vaccine, 15(17/18), 1846-1850. Disponible sur: http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/30521/description#description Borzenkov, V. M., Pomerantsev, A. P. et Ashmarin, I. P. (1993) 'The additive synthesis of a regulatory peptide in vivo: the administration of a vaccinal Francisella tularensis strain that produces beta-endorphin.' Biull Eksp Biol Med, 116(8), 151-153. Disponible sur: http://www.labmeeting.com/paper/20603235/borzenkov-1993-the-additive-synthesis-of-a-regulatory- peptide-in-vivo-the-administration-of-a-vaccinal-francisella-tularensis-strain-that-produces-beta-endorphin Le titre est le suivant: ''Une amélioration du vaccin de l'anthrax'' Mais … il s'agissait en fait d'ajouter des gènes de toxines au vaccin de l'anthrax (2) Production de bêta-endorphine dans Francisella tularensis Borzenkov, V.M., Pomerantsev, A.P. et Ashmarin, I.P. (1993) La synthèse additive d'un peptide régulateur in vivo: l'administration d'une souche vaccinale de Francisella tularensis qui produit de la bêta-endorphine. Biull Eksp Biol Med, 116, 151-153. Combinaison d'un agent biologique et d'un biorégulateur La possibilité de créer une nouvelle arme biologique?

9. Un exemple typique du dilemme du double usage dans la recherche scientifique

10. De manière inattendue, le nouveau virus génétiquement modifié a fait preuve d'une grande virulence pour exterminer les souris À l'origine, le virus avait été conçu dans un but différent (vaccin contraceptif pour les souris) Le vaccin a été développé pour augmenter la réponse immunitaire à la glycoprotéine 3 de la zone pellucide. Le virus de la variole de la souris était utilisé comme un vecteur pour le transporter. Virus variole de la souris génétiquement modifié Toxicité inattendue Inefficacité du programme de vaccination actuel L'utilisation de techniques similaires permettrait-elle de développer l'arme biologique ultime? Virus de la variole humaine Analyse du mécanisme Recherche à double usage? Voir le cours 13: Exemple double usage 1: Variole de la souris

11. Les problèmes de ce document considéré sous l'angle du double usage L'objectif de cette étude était d'améliorer la production d'anticorps par l'introduction d'un gène IL-4 dans le virus ectromelia, mais le virus recombiné a fortement supprimé l'immunité cellulaire. (Résultats inattendus pour les scientifique) Les auteurs montrent la possibilité de créer un nouveau virus pathogène en manipulant le gène directement responsable de la réponse immunitaire. (La possibilité de créer un nouveau virus pathogène en utilisant un concept similaire) Le virus recombiné exerçait un fort effet immunodépresseur pour l'hôte ayant déjà acquis l'immunité pour la même souche virale. (Avertissement pour le programme de vaccination) La recherche innovante en matière de vaccins pour lutter contre les cancers et les autres maladies est susceptible de produire des résultats inattendus tels que les ''virus tueurs''. (Des recherches susceptibles de produire des virus similaires?) Les rapports de recherche sont publiés librement dans les revues médicales et quiconque peut y avoir accès. (L'information est facilement disponible) Une simple manipulation génétique est susceptible de produire des virus inédits. (De grands moyens technologiques et des connaissances spécialisées ne sont pas nécessairement requis)

12. Le rapport Fink

13. Le Rapport Fink Le Rapport du Comité de 2004 intitulé Biotechnology Research in an Age of Terrorism est plus généralement connu sous le nom du Rapport Fink. Le rapport Fink contenait sept recommandations pour s'assurer de la surveillance responsable de la recherche biotechnologique susceptible d'être utilisée dans des actes bioterroristes. L'une de ces recommandations était la création d'un Conseil Consultatif Scientifique National (américain) pour la Biodéfense (NSABB) au sein du Ministère de la Santé et des Services Sociaux pour fournir des conseils, des lignes directrices et assurer la direction d'un système d'examen et de supervision des expériences à risque.

14. Les expériences à risque (Sept catégories) －Fink Report (NAS 2004)－ “Biotechnology Research in an Age of Terrorism”, http://books.nap.edu/catalog/10827.html Montreraient comment rendre un vaccin inefficace. Cela s'appliquerait aux vaccins humains et ceux pour animaux. 2. Donneraient une résistance aux traitements thérapeutiques par antibiotiques ou par agents antiviraux. Cela s'appliquerait aux agents thérapeutiques utilisés dans le contrôle des agents infectieux qui touchent les êtres humains, les animaux ou les plantes (récoltes). L'introduction à la résistance à la ciprofloxacine par le bacille du charbon (Bacillus anthracis) rentrerait dans cette catégorie. 3. Renforceraient la virulence d'un agent pathogène ou rendraient un agent non-pathogène virulent. Cela s'appliquerait aux agents pathogènes qui affectent les êtres humains, les animaux, et les végétaux. L'introduction du gène de la toxine céréolysine dans le bacille du charbon (Bacillus anthracis) rentrerait dans cette catégorie. 4. Augmenteraient la transmissibilité d'un agent pathogène. Cela comprendrait notamment l'augmentation de la transmission entre les espèces ou au sein de ces dernières. La modification des compétences vectorielles pour augmenter la transmission d'une maladie rentrerait dans cette catégorie.

14. Les expériences à risque (Sept catégories) －Fink Report (NAS 2004)－ “Biotechnology Research in an Age of Terrorism”, http://books.nap.edu/catalog/10827.html 5. Modifieraient l'éventail d'hôtes d'un agent pathogène. Cela comprendrait notamment la transformation d'agents non zoonotiques en agents zoonotiques. La modification du tropisme des agents viraux rentrerait dans cette catégorie. 6. Permettraient de contourner les modalités de diagnostic/dépistage. Cela pourrait comprendre la micro-encapsulation pour éviter le dépistage par anticorps et/ou la modification des séquences géniques pour empêcher le dépistage par les méthodes moléculaires connues. 7. Permettraient l'arsenalisation d'un agent biologique ou d'une toxine. Cela comprendrait la stabilisation environnementale des agents pathogènes.

15. Les points importants du rapport sont de... S'assurer que la recherche n'est pas restreinte Éduquer la communauté scientifique. 　 Accroître le système d'examen des expériences scientifiques S'appuyer sur l'auto-gouvernance pour l'examen des publications. Créer un Conseil Consultatif Scientifique National pour la Biodéfense (NSABB - États-Unis). Améliorer la communication entre les organisations spécialisées dans la sécurité, le maintien de l'ordre public et les sciences de la vie. Évaluer le confinement physique et les problèmes en rapport au personnel scientifique. Coordonner la supervision internationale.

16. Le Conseil Consultatif Scientifique National pour la Biodéfense (NSABB - États-Unis)

17. NSABB ex officio – institutions associées

18. NSABB (1) Recommande: Des critères d'identification de la recherche à double usage Des lignes directrices nationales de supervision de la recherche à double usage aux niveaux local (ex: comités institutionnels de sécurité biologique) et fédéral. 　　－ Examen local et processus d'approbation 　　－Critères/processus de renvoi des problèmes vers le NSABB Stratégies pour la supervision de nouvelles catégories d'expériences et de technologies

19. NSABB (2) Conseille: Programme d'éducation et de formation en matière de sûreté biologique pour tous les scientifiques et le personnel de laboratoire dans des institutions financées par le gouvernement fédéral. Un code de conduite pour les scientifiques et le personnel de laboratoire dans le domaine de la recherche en sciences de la vie. Des lignes directrices nationales sur la communication et la diffusion de la méthodologie et des résultats de la recherche à double usage Stratégies pour la coordination de la supervision internationale de la recherche à double usage

20. Les points à considérer dans l'évaluation des risques et avantages de publier les informations de la recherche susceptible d'être à double usage

21. Les propositions de supervision faites par le NSABB (1) Les étapes majeures dans la supervision locale de la recherche à double usage dans les sciences de la vie Work conducted in accordance with risk management Dual-use research of concern identified No dual use potential identified

22. Propositions de supervision faites par le NSABB (2) Exemples de nœuds de communication de la recherche à double usage tout au long du processus de recherche ＊CRISP (Computer Retrieval of Information on Scientific Projects)

23. Le rapport israélien de 2008 Éducation obligatoire pour les scientifiques sur la recherche à double usage Le gouvernement israélien a voté une loi récemment sur la recherche à double usage dans le domaine des sciences de la vie. La loi prévoit la mise en œuvre d'une formation obligatoire. (Projet de Loi pour la réglementation de la recherche des agents biologiques infectieux: 'Bill for the Regulation of Research into Biological Disease Agents', 2008. Israel.) L'université Charles Sturt et l'université nationale australienne (ANU) ont adopté des mesures pour la mise en œuvre d'une formation obligatoire. Plus récemment, le rapport de la commission sur la prévention de la prolifération des armes de destruction massive et le terrorisme (Commission ADM), intitulé World at Risk appelle à l'éducation obligatoire pour les chercheurs en sciences de la vie en matière de recherche à double usage. ('The Report of the Commission on the Prevention of WMD Proliferation and Terrorism' (World at Risk) a été publié en décembre 2008). Le système israélien pourrait s'avérer être un modèle meilleur pour les petits pays

24. Le projet de l'université du Maryland pour ''contrôler les agents pathogènes dangereux'' Le Projet de contrôle des agents pathogènes dangereux du Centre pour les Études Internationales et Sécuritaires dans le Maryland (CISSM) Proposition d'un système international de supervision en matière de sûreté biologique

25. Le projet de l'université du Maryland pour ''contrôler les agents pathogènes dangereux'' Deux questions centrales Quels sont les types de recherches biotechnologiques à double usage susceptibles de poser le plus grand danger? Comment est-il possible de contrôler les risques que de telles recherches peuvent poser sans entraver le progrès scientifique? Sensibiliser au problème du double usage et obtenir un retour d'information en organisant une série d'ateliers de travail régionaux.

26. Le projet de l'université du Maryland pour ''contrôler les agents pathogènes dangereux'' Deux éléments centraux 1. L'octroi de licences nationales ou l'enregistrement du personnel et des infrastructures de recherche concernés. Techniquement qualifié Qui a suivi une formation en sûreté biologique Qui ont un passé irréprochable 2. Évaluation indépendante par les pairs, des activités de recherche avant de les entreprendre. Tout individu désirant conduire des recherches couvertes par le système de supervision se voit exigé de fournir des informations sur le projet proposé à un organe de supervision indépendant pour examen et approbation Cohérence avec la recommandation d'un groupe d'experts de l'Académie Nationale (américaine) des Sciences, connu sous le nom du Comité Fink.

27. Articles récents sur la recherche à double usage dans le domaine des sciences de la vie ①　Recherches sur le génome de l'anthax (Read et al., 2003) ②　Recherches sur le génome du SRAS (Marra et al., 2003) ③　Analyse de l'hémagglutinine du virus de la grippe de 1918 (Gamblin et al., 2004; Stevens et al., 2004) ④　Récepteur de la toxine d'anthrax (Santelli et al., 2004) ⑤　Synthèse génique, biologie de synthèse (Ball, 2004; Breaker, 2004) ⑥　Reconstitution des virus de la grippe espagnole de 1918 (Taubenberger et al., 2005; Tumpey et al., 2005) ⑦ Analyse d'une attaque bioterroriste sur l'approvisionnement alimentaire: le cas de la toxine botulique dans le lait (Wein and Liu, 2005) ⑧　Modifications génétiques de la Listeria, modification de l'éventail d'hôtes d'un agent pathogène (Wollert et al., 2007) Publiés dans des revues populaires telles que Nature, Science, Cell, PNAS, etc... Certains domaines de recherche sortent des catégories établies par le rapport Fink

28. Le concept émergent de la recherche à double usage

29. Les responsabilités fondamentales des chercheurs en sciences de la vie en matière de recherches sensibles à double usage Les personnes impliquées dans le processus de la recherche en sciences de la vie ont l'obligation morale de prévenir ou de réduire les risques et le danger qui pourraient survenir suite à l'utilisation hostile des résultats de la recherche. Pour parvenir à cet objectif, les scientifiques doivent: Évaluer leurs propres efforts de recherche susceptibles d'être l'objet du double usage et les signaler le cas échéant; Chercher à rester informés de la littérature, des directives et des exigences en matière de recherche à double usage; Former les autres scientifiques pour identifier la recherche sensible à double usage, la contrôler efficacement et la communiquer avec responsabilité; Servir de modèles en matière de comportement responsable, notamment lorsqu'ils sont impliqués dans des recherches qui répondent aux critères de recherche sensible à double usage; et Rester vigilants sur le mauvais usage potentiel de la recherche.

30. La prise de décision en matière de dilemmes du double usage dans les sciences biologiques Gouvernement Autorité indépendante Éditeur/rédacteur individuel Entreprises/Sociétés Centres de recherche gouvernementaux Qui sont ceux qui prennent les décisions sur la censure/restriction de la matière devant être rendue publique? Oui Non La réglementation sur la sécurité du personnel est-elle obligatoire? L'éducation et la formation sont-elles obligatoires? L'octroi de licences pour les technologies à double usage est-il obligatoire? Réglementation obligatoire sur la sécurité et la sûreté physiques Scientifiques des universités (collégiale) Chercheur individuel Qui sont ceux qui prennent les décisions en matière de recherches autorisées/non-autorisées? Contrôle gouvernemental Contrôles institutionnel et gouvernemental Contrôle institutionnel Parfaite Autonomie du scientifique individuel Option 5 Option 4 Option 3 Option 2 Option 1 　　　　　　　 Options Décisions Par le Professeur Seumas Roderick Macdonald Miller, Professeur de Philosophie (université Charles Sturt et l'université nationale australienne - ANU) NB: la prise de décision dont il est question concerne uniquement les recherches à double usage dans le domaine des sciences biologiques identifiées comme potentiellement problématiques en raison de leur classification dans les catégories pré-établies des ''Expériences à Risque''.