شنگول و منگولهاي عصر ما ( دستاورد تازه ژنتيك )

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: به دنبال دستاورد تازه ژنتيك محققان پژوهشكده رويان
شنگول و منگولهاي عصر ما

جام جم آنلاين: رويانا كه حتما معرف حضور بيشتر علم دوستان هست. نخستين گوسفند شبيهسازي شده خاورميانه را ميگويم. در واقع با تولد اين حيوان در سال 1385 ورود به عرصه فناوري شبيهسازي براي محققان پژوهشكده رويان مسجل شد.

البته در ادامه با توليد سلولهاي پرتوان القايي از پوست جايگاه كاربرد سلولهاي بنيادي بهعنوان محوري براي شبيهسازي درماني تغيير يافت و كل پروژه شبيهسازي سمت و سوي ديگري به خود گرفت.

اين عوامل، پژوهشگران كشورمان را بر آن داشت تا در مجموعه رويان از همين فناوري به منظور توليد حيوانات ترنسژن يا تراريخته استفاده كنند تا با دستكاريهاي ژنتيك بتوانند پروتئينهاي دارويي را در شير اين حيوانات وارد كنند و با تلخيص فرآوردههاي دارويي ناشي از آن تحولي بزرگ در صنعت دارويي كشور بهوجود آورند.

هماكنون اين هدفگذاريها با تولد اولين بزغالههاي تراريخته كشور كه شنگول و منگول نام گرفتند و شيرشان حاوي فاكتور 9 انعقادي خون انسان براي كمك به درمان بيماران هموفيلي است، محقق شده است.

جزئيات بيشتري را در ارتباط با اين دستاورد ارزشمند از زبان امير اميرييكتا ، كارشناس ارشد ميكروبيولوژي و ژنتيك اين پروژه در پژوهشگاه رويان بشنويد.

ابتدا در ارتباط با ژنتيك آغاز پروژه شبيهسازي در رويان،انگيزه و اهداف آغازين طرح و جهتگيريهاي بعدي اين تحقيقات از شبيهسازي درماني تا شبيهسازي توليد مثلي توضيح دهيد.

فعاليتهاي تحقيقاتي پژوهشگاه رويان در زمينهتكنيكهاي شبيهسازي حيوانات از سال 1382 و با تلاشهاي زندهياد دكتر سعيد كاظميآشتياني در تهران و اصفهان روي موش، گوسفند، گاو و بز شروع شد.

اين پروژه طي 3 مرحله برنامهريزي شده است؛ توليد حيوان از طريق بلوغ تخمك و لقاح آزمايشگاهي (IVM-IVF)، توليد حيوان شبيهسازي شده و سرانجام توليد حيوان تراريخته. براساس اين طرح، ابتدا حيوانات حاصل از بلوغ آزمايشگاهي تخمك و لقاح خارج رحمي (موش،گوسفند، گوساله و بز) توليد شدند.

سپس محققان رويان با تولد رويانا نخستين گوسفند شبيهسازي شده خاورميانه در مهر 1385 توانستند به فناوري توليد حيوان شبيهسازي دست يابند و بهرغم تمامي مشكلات و محدوديتهاي مالي موجود، طرحهاي شبيهسازي در قالب پروژههاي بلند مدت و با هدف كاربردي كردن آن ادامه يافت و طي 3 سال اخير با بهبود تكنيك به موفقيتهاي تازهاي در اين زمينه رسيد و توانست ميزان توليد جنين و موارد باروري حاصل از آنها را به حد مطلوبتري برساند.

در فروردين 1388 حنا، اولين بزغاله شبيهسازي شده در اصفهان به دنيا آمد. اولين گوسالههاي شبيهسازي شده خاورميانه نيز با نامهاي بنيانا و تامينا تير 1388متولد شدند كه چند روز پس از تولد به علت بيماري عفوني تلف شدند.

تصويري روشن و واضح از تفاوتهاي پروسه شبيهسازي حيوانات و توليد حيوانات تراريخته، البته به زبان علمي ساده برايمان بيان كنيد.

در پروسه شبيهسازي، سلول غيرجنسي پس از جداسازي از حيوان والد بدون تغيير در ماهيت ژنتيك به تخمك بيهسته انتقال مييابد و حيوان متولد شده در نهايت هم از نظر ژنتيكي و هم از نظر جنسيت همتاي والد خود است در حالي كه در فرآيند توليد حيوان تراريخته، با توجه به هدف خاص، دستكاري ژنتيكي روي سلول غير جنسي صورت ميگيرد و حيوانات متولد شده داراي خصيصهاي متفاوت از والد خود خواهند بود.

در پروژه توليد حيوانات تراريخته چه چشماندازهاي علمي و تكنولوژيك مطرح شدهاند كه در شبيهسازي حيوانات نيستند؟

توليد حيوان تراريخته كاربردهاي متعددي دارد، از جمله: توليد حيوانات با كارايي بهتر، حيوانات مدل براي مطالعه بيماريهاي انسان، حيواناتي براي توليد پروتئينهاي دارويي مورد نظر و حيوانات براي توليد ارگانهايي براي پيوند (زنوترنسپلنت).

كاربردهاي صحيح انتقال ژن در حيوانات مزرعه به منظور بهبود كيفيت و مقدار محصول، مقاومت در برابر بيماري، توليد پروتئينهاي با ارزش در غدد شيري يا ارگانهاي ديگر، تغييرات ژنتيكي حيوانات براي توليد اندامهاي قابل پيوند به انسان و توليد مدلهاي حيواني جديد براي مواقعي كه استفاده از موش و ديگر پستانداران كوچك مفيد نيست.

مسلما يكي از اصليترين اهداف توليد گوسفند يا بز شبيهسازي شده القاي پروتئيني چون TPA در شير حيوانات بوده است و در بزغالههاي تراريخته توليد شده هم هدفگذاري اصلي بيان پروتئين خاصي چون فاكتور 9 انعقادي در شير حيوان است. با وجود اين در مورد حيوانات كلون شده در رويان، هدف فوق تاكنون به نتيجه نرسيده است.پس چرا با صراحت از موفقيت اين پروژه از حيوانات تراريخته صحبت ميشود؟ چه پاسخي براي اين ابهامات داريد؟

بگذاريد اين مساله را روشن كنيم كه در پروسه شبيهسازي هيچگونه پروتئيني به علت عدم دستكاري ژنتيك توليد نميشود.

پژوهشگاه رويان تحقيقات خود را براي توليد بز تراريخته براي فاكتور 9 انعقادي خون (براي درمان هموفيلي B) در تهران و توليد گاو تراريخته براي پروتئين TPA (براي درمان بيماران سكته قلبي) در اصفهان از سال 1385 آغاز كرد. البته در اصفهان به دليل پارهاي از مشكلات از قبيل طولاني بودن مدت بارداري گاو نسبت به بز و هزينه بالاي تهيه و نگهداري گاو، پس از گذشت مدتي بز جايگزين گاو شد.

سرانجام پس از گذشت 3 سال تلاش، مركز تهران موفق به توليد اولين بزغالههاي تراريخته حاوي ژن فاكتور 9 انعقادي خون انسان در تاريخ 19 دي ماه گرديد و بلافاصله پس از تولد اين حيوانات، آزمايشهاي مولكولي متفاوت به دفعات به منظور تاييد تراريختگي آنها انجام شد.البته در مركز اصفهان بزغاله زنده متولد شده حاوي ژن TPA تاكنون نداشتهايم.

چه تضميني وجود دارد كه بزغالههاي توليد شده در ادامه دچار مشكلاتي براي ادامه حياتشان نشوند؟

در پروسه توليد حيوانات تراريخته به دليل ورود يك توالي DNA خارجي به ژنوم سلول والد، ميزان سقط بالاست و طي روند توليد، به دليل درج شدن ژن خارجي در نقاط حساس ژنوم سلول والد، تعداد زيادي از بارداريها به تولد نميانجامد.

در صورت موفقيتآميز بودن بارداري، احتمال اينكه ژن در جاي مناسبي درج شده باشد زياد خواهد بود. شايان ذكر است پس از تولد حيوان تراريخته، از سلولهاي آنها در تهيه حيوانات تراريخته بيشتر استفاده خواهد شد.

به بيان ديگر، چشمانداز دست يافتني براي پروژه شبيهسازي حيوانات چيست؟

تاكنون تمامي گونههاي اصلي حيوانات اهلي تحت كلونينگ قرار گرفتهاند. با وجود اين متأسفانه روشهاي كنوني به اندازهاي موثر واقع نشده كه سبب برانگيختن علاقهمندي و توجه حيطه بازرگاني و اقتصادي، براي استفاده از تكنولوژي كلونينگ در تهيه مواد غذايي شود.
استخراج پروتئين از شير بزغالههاي تراريخته ميتواند مقادير كافي پروتئين را براي بررسي آزمايشگاهي و يا استفاده در آزمايش كلينيكي انسان توليد كند
به همين ترتيب، نقاط مبهم و سوالبرانگيز فراواني درباره موقعيت سلامت و بقاي موجودات كلون شده وجود دارد. تا اين لحظه بر سر اين موضوع، بحثهاي فراواني صورت گرفته است.

اين مباحث منجر به ايجاد نگراني نسبت به كيفيت و استاندارد غذا و ساير محصولات به دست آمده از حيوانات كلون شده، گرديده است. اين كاستيها سبب شد توجه و نگراني محققان و اقتصاددانان، بيش از آنكه به جنبه بازرگاني توليد حيوانات اهلي معطوف شود، بر استفاده از تكنولوژي كلونينگ در جهت توليد حيواناتي با كيفيت بهتر از نظر بيوتكنيكال و محصولات طبي متمركز گردد.

البته اخيرا پيشرفتهاي ارزشمندي در اين زمينه كسب شده است. به عنوان مثال، تكنولوژي كلونينگ، موفق به توليد غيرجنسي گاوها و بزهايي شده كه قادرند محصولات بسيار ارزشمند را با خاصيت دارويي در شير يا سرم خود ترشح كنند؛ يا خوكهايي ايجاد شدهاند كه ميتوانند به عنوان اهداكنندگان عضو، بافت و سلول در پروسه پيوند ميان 2 گونه مختلف (Xenotransplantation) مورد استفاده قرار گيرند و اين خود نقطه آغاز است. هنوز در حيطه كشاورزي نقاط مبهم فراواني وجود دارد. اخيرا روشهاي كلونينگ براي توليد حيوانات اهلي با رشد نرمال يا افزايش يافته با كمك تغييرات ژنتيك و نيز تبديل و تغيير در جهت برتر كردن كيفيت شير، غذا و توليد فيبر مورد استفاده قرار گرفتهاند.

و درباره بزغالههاي تراريخته چطور؟

اين بزهاي ماده ميتوانند براي توليد شير در كمتر از يك سال يك نمونه ابتدايي را براي تست محصولات فراهم كنند.

مقادير بيشتري از شير ميتواند به دنبال يك بارداري طبيعي يا جفتگيري مصنوعي بز ماده ترنسژنيك توليد شود.

استخراج پروتئين از اين شير ميتواند مقادير كافي پروتئين را براي بررسي آزمايشگاهي و يا براي استفاده در آزمايش كلينيكي انسان توليد كند كه تمامي اين مراحل نيازمند آزمايشهاي تخصصي در اين زمينه است.

پونه شيرازي