از رویانا تا حنا

وقتی دکتر نصر اصفهانی خبر تولد اولین بز شبیه‌سازی‌شده (حنا) را در کشور داد، چشم‌انداز پیشبرد تحقیقات در زمینه شبیه‌سازی و به دنبال آن تولید حیوانات تراریخت با برخورداری از ژن tpa در شیرشان در کشورمان روشن‌تر شد.
اغلب ما گوسفند دالی را به عنوان اولین حیوان شبیه‌سازی‌شده می‌شناسیم، اما این گوسفند سومین موجود کلون شده در جهان و اولین پستانداری است که به طور مصنوعی تولید شده است. جالب است بدانید اولین و دومین حیوانات شبیه‌سازی‌شده قورباغه و ماهی کپور بودند و پس از دالی حیوانات دیگری هم از جمله خوک، گاو، موش، اسب و سگ با تکنیک‌های شبیه‌سازی متولد شدند. اما همه اینها یک طرف، تولد رویانا به عنوان اولین گوسفند شبیه‌سازی‌شده در خاورمیانه که به همت محققان پژوهشکده رویان متولد شد یک طرف. جالب‌تر آن‌که اماراتی‌ها هم طی ۳ سال اخیر بیکار ننشستند و شتر را شبیه‌سازی کردند. با این حال محققان رویان بار دیگر توانایی خود را در پیشبرد تحقیقات در عرصه شبیه‌سازی ثابت کردند و در اولین ساعات بامداد ۲۶ فروردین امسال موفق به تولید اولین بز شبیه‌سازی‌شده در کشور پس از عمل سزارین شدند.
اولین گوسفند شبیه‌سازی‌شده ایران ۱۱ مرداد ۸۵ در پایگاه تحقیقاتی رویان اصفهان متولد شد ولی متاسفانه علی‌رغم تلاش‌های فراوان دامپزشکی به دلیل عوارض زایمانی و مشکلات تنفسی نتوانست بیش از چند دقیقه زنده بماند. دومین گوسفند شبیه‌سازی‌شده ایرانی به نام رویانا مهر همان سال در پایگاه تحقیقاتی پژوهشکده رویان به دنیا آمد و زنده ماند و با تولدش، ایران را به جمع ۸ کشوری افزود که دارای توانایی شبیه‌سازی گوسفند هستند.
کلون موجودی است که با ترکیب ژنتیک همسان از یک موجود واحد مشتق شده باشد و واژه شبیه‌سازی با تولد اولین گوسفند (دالی) که با استفاده از سلول‌های حیوانی شبیه‌سازی‌شده بود، ابداع شد.
سلول بنیادی در پستانداران به سلولی گفته می‌شود که قابلیت تقسیم و تبدیل به سلول‌های تخصص یافته و تمایز یافته را داشته باشد. تخمک لقاح یافته این توانایی را در حد بالایی داراست، زیرا بالقوه می‌تواند تقسیم شود و به صورت یک موجود زنده کامل تکوین یابد. تخمک لقاح یافته چند ظرفیتی است بدین معنی که از هر نظر توانایی رشد و تکامل دارد. این توانایی پس از تقسیم شدن تخمک به یک یا حتی ۴ سلول به قوت خود باقی بوده به گونه‌ای که هر کدام از سلول‌ها پس از جدا شدن قادر به رشد و تبدیل به یک جنین کامل هستند. مسلما می‌دانید که منشاء سلول‌های بنیادی در انسان، سلول‌های بند ناف و سلول‌های بنیادی در مغز استخوان هستند که می‌توانند بالقوه به صورت هر یک از ۲۱۰ نوع سلولی که جسم یک انسان را تشکیل می‌دهد، رشد یابند.
شاید برایتان جالب باشد که بدانید از مزایای شبیه‌سازی حیوانات یکی تولید حیوانات تراریخت است. به این معنی که یک گونه حامل ژن‌هایی از گونه‌های دیگر باشد. گاوها، گوسفندان و بزها می‌توانند به این طریق شیرهایی حاوی فاکتور انعقاد برای درمان هموفیلی، انسولین برای درمان دیابت و مهم‌تر از همه پروتئین ( tpaعامل تولید داروی کمک‌کننده برای مبتلایان به سکته قلبی و مغزی) تولید کنند.
● شبیه‌سازی‌ شده یا تراریخت
شاید این روزها خیلی‌ها مفهوم واژه تراریخت را با شبیه‌سازی‌شده یکسان تلقی کنند، اما این دو با هم تفاوت‌هایی دارند.
دکتر محمد نصر اصفهانی، رئیس پایگاه تحقیقاتی رویان در اصفهان در این ارتباط در گفتگویی با «جام‌جم» می‌گوید: سلولی از گوش یک حیوان در هر دو فرآیند برداشته می‌شود. سلول‌های فیبروبلاست استخراج و بعد تکثیر می‌یابند و به این ترتیب برای تولید حیوانات تراریخت استفاده می‌شوند. مساله اینجاست که این سلول‌ها باید به گونه‌ای دستکاری شوند که علاوه بر ژن خودشان، ژنی بر سر راه شیردهی‌شان اضافه شود. حیوانات دارای ژن اضافه تراریخت هستند، ولی در شبیه‌سازی ما تنها جابه‌جایی هسته را انجام می‌دهیم. هدف غایی در تولید حیوانات تراریخت تولید داروهاست که ما هم برای تولید این حیوانات می‌توانیم از دو شیوه شبیه‌سازی و تزریق ژن به داخل هسته تخمک لقاح یافته کمک بگیریم. جالب‌تر آن‌که در فرآیند شبیه‌سازی اهداف دیگری چون حفظ حیوانات در حال انقراض، افزایش علوم سلولی و شناخت بیماری‌ها و دستکاری‌های ژنتیکی و نیز کسب اطلاعاتی در مورد رفتارها و تاثیر ژن در محیط پیگیری می‌شود.
● دومین حیوان شبیه‌سازی ‌شده ایرانی
وقتی دو هفته پیش دکتر نصر اصفهانی خبر تولد اولین بز شبیه‌سازی‌شده (حنا) را در کشور داد، چشم‌انداز پیشبرد تحقیقات در زمینه شبیه‌سازی و به دنبال آن تولید حیوانات تراریخت با برخورداری از ژن tpa در شیرشان در کشورمان روشن‌تر شد. این بز زیبای حنایی سفید دو‌رگه، دوران آبستنی ۱۴۷ روزه خود را در رحم مادر رضاعی سیاهرنگ بختیاری خود گذرانده است.
به این ترتیب در پروژه تولید حیوانات تراریخت نیز که همگام با تحقیقات شبیه‌سازی پیش می‌رود، ژن مورد نظر پس از جداسازی از ژنوم انسانی و تغییر ساختار ژنتیکی، وارد این سلول شده به طوری که در شیر آن حیوان، ژن مورد نظر تولید می‌شود. البته در تکمیل پروژه تولید حیوانات تراریخت، سلول‌های تراریخت در پژوهشکده رویان با موفقیت تولید شده و تا رسیدن به تولید داروهای نوترکیب در درمان بیماری‌هایی همچون سکته قلبی یک یا ۲ سال زمان نیاز است. گفتنی است؛ تحقیقات شبیه‌سازی درخصوص گاو هنوز به تولد زنده منجر نشده است و در مرحله بعدی، شبیه‌سازی و تولد گاو در دستور کار محققان این پژوهشکده قرار دارد. در حالی که کشورهای صنعتی با وضع قوانین سفت و سختی به انحصار تکنولوژیک در جهان روی آورده‌اند، کشورهای در حال توسعه تمام توان خود را متمرکز کرده‌اند تا از این سدهای پولا‌دین، گذر کنند و مرز بندی ناعادلا‌نه علمی جهان را درهم بشکنند. در این میان، ایران توانسته است نقش ویژه‌ای را در این عملیات علمی به‌عهده بگیرد.
● از جنین‌های آزمایشگاهی تا تراریخت
مراحل شبیه‌سازی و تراریخت تولید یک حیوان، به این شکل است که در اولین مرحله که همان تولید جنین‌های آزمایشگاهی پستانداران با تکنیک‌های لقاح خارج رحمی است، تخمک‌های نابالغ از تخمدان‌های کشتارگاهی در آ‌زمایشگاه بالغ و پس از انجام لقاح با اسپرم و طی عملی موسوم به لقاح آزمایشگاهی به تولید جنین‌هایی منتهی می‌شود که پس از انتقال به رحم حیوانات گیرنده به تولد حیوانات حاصل از لقاح خارج رحمی منجر می‌گردد.
پس از آن هم جنین‌های شبیه‌سازی‌شده تولید می‌شوند که برای این کار، هسته تخمک‌های حاصل از تخمدان‌های کشتارگاهی پس از بلوغ آزمایشگاهی خارج می‌شود، سپس هسته سلول پوستی حاصل از یک حیوان مورد نظر جایگزین آن می‌شود. جنین‌های حاصل از این عمل پس از طی دوره ۷ روزه کشت آزمایشگاهی به درون رحم حیوانات گیرنده انتقال می‌یابد.
در مرحله بعد که همان هدف نهایی از این پروژه یعنی تولید رده‌های سلولی تراریخت حاوی ژن است، ژن tpa‌ پس از جداسازی از ژنوم انسانی و تغییر ساختاری ژنتیکی درون سلول موردنظر وارد می‌شود؛ به گونه‌ای که ژن مورد نظر در ارائه ژن‌های دخیل در شیرواری قرار گیرند و پس از طی مراحل شبیه‌سازی، جنین‌های تراریختی به وجود می‌آید که قابل انتقال به رحم حیوانات گیرنده جهت تولید حیوانات شبیه‌سازی‌شده تراریخت با توان تولید داروی ضدسکته قلبی در شیر است.
● خداحافظی با شبیه‌سازی درمانی
شبیه‌سازی درمانی با توجه به تغییراتی که در روند تحقیقات در این زمینه در دنیا رخ داده، منتفی شده است؛ یعنی هم روند تحقیقات تغییر کرده و هم دیگر مقرون به صرفه نیست. این تغییرات به دنبال موفقیت پژوهشگران ژاپنی در سال ۲۰۰۷ با ابداع روش دیگری برای تولید سلول‌های بنیادی به دنیا عرضه شد که البته همزمان از سوی محققان رویان نیز در پژوهشکده پیگیری شد. در این روش از سلول‌های پوست بیمار، سلول‌های بنیادی القایی به دست آمد. در واقع با پیدایش روشی به نام IPS یعنی تولید سلول‌های بنیادی القایی از منبعی به غیر از جنین، دیگر نیازی به شبیه‌سازی درمانی نداریم و می‌توانیم از طریق شبیه‌سازی تولیدمثلی به سلول‌های بنیادی دست یابیم. این دانش می‌رود تا در روند تولید حیوانات شبیه‌سازی‌ و دستکاری شده ژنتیکی تحولات شگرف‌تری را به وجود آورد. امید داریم محققان ما بتوانند با حمایت‌های متولیان امر، از این قافله تندرو عقب نمانند.

نویسنده:پونه شیرازی

منبع : خبرگزاری فارس