آشنایی با انواع «شبیه سازی»

«شبیه سازی» (cloning ) یکی از پیشرفته ترین دستیافته های بشر در زمینه علم پزشکی و مهندسی ژنتیک است که هر مرحله پیشرفت آن جنجال های بسیار زیادی را به همراه دارد. صرف نظر از پیامدهای اخلاقی شبیه سازی که در این مطلب مورد بحث ما نیست، در این مقاله سعی شده است بیشتر به خود «شبیه سازی» و روش های آن پرداخته شود. روش هایی که شبیه سازی انسان فقط بخشی از آن هاست و حوزه بسیار گسترده ای را شامل می شود. امکان «شبیه سازی» انسان زمانی مطرح شد که دانشمندان اسکاتلندی در موسسه روسلین، «دالی» را تولید کردند. «دالی» که به «دالی گوسفنده» شهرت داشت، گوسفندی بود که تولید آن در سراسر دنیا با عکس العمل های متفاوتی از لحاظ علمی و اخلاقی مواجه شد. این کار که درسال ۱۹۹۷ از سوی مجله «نیچر» به عنوان مهم ترین تحقیق علمی سال برگزیده شد، در کنار نگرانی های اخلاقی بسیار زیادی که در برداشت، افق جدیدی در علم ژنتیک پیش روی دانشمندان گشود و امیدواری های زیادی برای بهبود زندگی بشر ایجاد کرد. به دلیل حساسیتی که تولید «دالی» در برداشت، رسانه ها توجه خاصی به پدیده شبیه سازی نشان دادند، اما این نوع شبیه سازی تنها یک نوع خاص از چندین روش شبیه سازی موجود در علم پزشکی و ژنتیک است که به شبیه سازی بازتولیدی مشهور است. علاوه براین نوع شبیه سازی، چند نوع دیگر شبیه سازی هم وجود دارد که می توان از آن ها علاوه بر بازتولید یک ارگانیزم خاص در انجام دیگر تحقیقات پزشکی هم استفاده کرد. در این مطلب به طور کلی در مورد سه نوع شبیه سازی بحث خواهیم کرد:
۱ ) شبیه سازی «دی ان ای» یا فناوری «دی ان ای» بازترکیب شده:
در این قسمت می توان فناوری «دی ان ای» بازترکیب شده، شبیه سازی «دی ان ای»، شبیه سازی مولکولی یا شبیه سازی ژنی را در کنار هم دسته بندی کرد، چون همه از یک پروسه مشترک پیروی می کنند. انتقال دستواره (تکه ای از دی ان ای اصلی که برای تکثیر از آن جدا می شود) از یک ارگانیزم به یک عنصر ژنتیک خود همانندساز مانند پلازمید باکتریایی. دانشمندانی که بر روی یک ژن خاص کار می کنند معمولا از پلازمید باکتریایی برای تولید کپی های چندگانه همان ژن استفاده می کنند. پلازمیدها کروموزوم های اضافی خود همانندساز مولکول دایره ای «دی ان ای» هستند که جدا از ژنوم های معمولی باکتریایی هستند.
پلازمیدها و دیگر گونه های ناقل شبیه سازی، توسط محققان ژنوم انسان برای تکثیر ژن ها و دیگر تکه های کروموزوم که مواد شناسایی کافی برای تحقیق بیشتر تولید می کنند استفاده می شوند. برای شبیه سازی یک ژن، یک تکه از «دی ان ای» که ژن مورد نظر را شامل می شود از «دی ان ای» کروموزومی توسط آنزیم های محدودکننده جدا می شود و سپس با یک پلازمید که توسط همان آنزیم های محدودکننده جدا شده است، ترکیب می شود. هنگامی که یک تکه از «دی ان ای» کروموزومی به ناقل شبیه سازی در آزمایشگاه وصل می شود، به آن مولکول «دی ان ای» بازترکیب شده گفته می شود. با انتقال این مولکول به سلول میزبان مناسب، «دی ان ای» بازترکیب شده در کنار «دی ان ای» سلول میزبان بازتولید می شود.
۲ ) شبیه سازی بازتولیدی:
شبیه سازی بازتولیدی فناوری است برای تولید یک حیوان که از همان هسته «دی ان ای» بهره می برد که حیوانی دیگر در همان زمان یا پیش از آن، آن هسته «دی ان ای» را داشته یا دارد. «دالی» گوسفند معروف اسکاتلندی ها با همین روش شبیه سازی شده بود. در این پروسه که انتقال هسته سلول تکثیر شونده نام دارد، دانشمندان مواد ژنتیک هسته یک سلول بالغ اهدا»کننده را به یک تخم که هسته و همین طور مواد ژنتیک آن جدا شده اند منتقل می کنند. این تخم که «دی ان ای» یک سلول اهدا»کننده را در خود دارد باید با جریان های شیمیایی یا الکتریکی مراقبت شود تا برای تقسیمات سلولی تحریک شود. هنگامی که جنین شبیه سازی شده به سطح مناسبی از پیشرفت می رسد به رحم یک میزبان مونث منتقل می شود جایی که تا تولد به پیشرفت خود ادامه می دهد. موجودی که با روش انتقال هسته تولید می شود، نمونه شبیه سازی شده واقعی حیوان اهدا»کننده نیست و فقط «دی ان ای» کروموزومی و هسته ای آن همانند حیوان اهدا»کننده است. در این زمینه موفقیت پروژه «دالی» بسیار چشمگیر است چراکه اثبات کرد مواد ژنتیک یک سلول بالغ می توانند برای تولید یک ارگانیزم جدید کامل مورد استفاده قرار گیرند. پیش از این دانشمندان بالاتفاق تصور می کردند هنگامی که سلولی به کبد، قلب، استخوان یا هر نوع دیگری از بافت های بدن تخصیص داده می شود، دیگر استفاده از آن ها در بافت های دیگر امکان ندارد و دیگر ژن هایی که در سلول بودند و نیازی به آن ها نبود غیرفعال می شوند. برخی محققین براین باورند که اشتباه یا کامل انجام ندادن پروسه باز برنامه ریزی، سبب مرگ، نقص عضو و معلولیت حیوانات شبیه سازی شده خواهد شد.
۳ ) شبیه سازی درمانی:
این شبیه سازی که به شبیه سازی جنینی هم معروف است در واقع تولید جنین های انسانی برای استفاده در تحقیقات است. هدف از انجام این شبیه سازی تولید انسان های شبیه سازی شده نیست، بلکه هدف کشت سلول هایی است که می توانند در تحقیقات پیشبردی انسان و همچنین درمان بیماری ها مورد استفاده قرار گیرند. این سلول ها برای محققان بیومکانیک بسیار با اهمیت هستند برای این که می توان از آن ها برای تولید هر نوع سلولی که در بدن انسان وجود دارد استفاده کرد. این سلول ها پس از گذشت ۵ روز از تقسیم تخم، از آن استخراج می شوند. پروسه استخراج باعث از بین رفتن جنین می شود که این مساله نگرانی های اخلاقی فراوانی را در پی دارد. محققان امیدوارند روزی این سلول های ساختگی، جایگزین مناسبی برای سلول هایی شوند که بر اثر بیماری هایی نظیر آلزایمر، سرطان و... از بین رفته اند.
● دلائل شبیه سازی
پس از آشنایی جزیی با روش های مختلف شبیه سازی، این سوال مطرح می شود که اصلا چرا انسان باید شبیه سازی شود؟ و یا این که آیا تا به حال هیچ انسانی شبیه سازی شده است؟ در مورد شبیه سازی انسان باید گفت که تا به حال هیچ انسانی از کشت سلول های یک انسان دیگر تولید نشده است. اما در مورد این که چرا انسان باید شبیه سازی شود، گروهی از دانشمندان موارد ذیل را ذکر می کنند; یکی از کاربردهای شبیه سازی می تواند برای زوج ناباروری اتفاق بیفتد که تمایل بسیار زیادی به بچه دارند. این بچه که از یکی از والدین شبیه سازی می شود، مسلما در دوران کودکی فشارهای فیزیولوژیکی بسیار زیادی را متحمل خواهد شد. کاربرد دیگر شبیه سازی می تواند شبیه سازی استعدادهای بشری برای چند نسل باشد. مثلا می توان با استفاده از «دی ان ای» اینشتین، وی را شبیه سازی کرد، اما هیچ تضمینی نیست که اینشتین جدید همانند آلبرت باهوش ما همان راهی را برگزیند که اینشتین به خاطر آن به شهرت رسیده است. یکی دیگر از موارد شبیه سازی، تولید جنین های تحقیقاتی است که پیش تر بدان اشاره شد. با همه علاقه ای که بشر به شبیه سازی دارد، این پدیده دارای خطرات و ایراداتی است که به صورت مختصر به آن ها اشاره خواهد شد. شبیه سازی بازتولیدی بسیار گران است و امید انجام مطلوب آن بسیار کم است. نزدیک به ۹۰ درصد اقدام های شبیه سازی در این زمینه به نتیجه نمی رسند و برای انجام یک شبیه سازی موفق، باید نزدیک به ۱۰۰ بار انتقال هسته ای صورت گیرد و در همین یک مورد موفق هم، حیوان شبیه سازی شده نسبت به عفونت ها بسیار غیرمقاوم است. نمونه آن هم «دالی» بود که بر اثر عفونت ریه مرد. علاوه برآن رشد تومورها در آن به سرعت انجام می شود و کوچک ترین بیماری برای این نوع حیوانات، می تواند منجر به مرگ شود. اکثر این حیوانات رشد غیرطبیعی دارند و گاه به دلایل نامشخص به یک باره می میرند. از میان حیواناتی که تاکنون شبیه سازی شده اند، می توان به گوسفندها، موش ها، گاوها و حیوانات خانگی از قبیل گربه اشاره کرد. اما یکی از وسوسه انگیزترین شبیه سازی ها، شبیه سازی حیوانات ماقبل تاریخ مانند دایناسورها است، بدین ترتیب که با استفاده از «دی ان ای» بازمانده از آن ها در سنگواره ها، آن ها را شبیه سازی کرد. هنگامی که این فرضیه مطرح شد، موافقت ها و مخالفت های زیادی با آن شد، اما این التهابات به زودی فروکش کرد، چون این موجودات بیش از ۶۵ میلیون سال پیش از بین رفته اند و این در حالی ست که «دی ان ای»، فقط ۱۰ هزارسال عمر می کند. نظریه بعدی شبیه سازی ماموت ها بود که کمتر از ۱۰ هزار سال پیش زندگی می کرده اند. با این حال پیدا کردن «دی ان ای» مناسب ماموت ها غیرممکن به نظر می رسد. با این تفاسیر شبیه سازی موجودات منقرض شده فعلا امکان ناپذیر است. البته شاید روزی فرزندان شبیه سازی شده دانشمندان امروزی بتوانند دایناسورها را هم اهلی کنند.
سایت دام آوران

منبع : روزنامه ابتکار