دانش - كامپيوتر + زيست‌شناسي = ويروس‌ياب

واضح آرشیو وب فارسی:واحد مرکزي خبر: دانش - كامپيوتر + زيست‌شناسي = ويروس‌ياب

دانش - كامپيوتر + زيست‌شناسي = ويروس‌ياب

كلوديا دريفوس/ ترجمه كوروش پيربازاري:طاقچه بالاي شومينه خانه جوزف دريسي (J.DeRisi) پر از جايزه و تقديرنامه و مدال است. دكتر دريسي كه زيست‌شناس مولكولي و زيست‌شيميدان است، در 39 سالگي پژوهشگر انستيتو پزشكي هوارد هيوز، بورسيه «نبوغ» مك‌آرتور، استاد دانشگاه كاليفرنيا در سان‌فرانسيسكو؛ و برنده امسال جايزه معتبر هاينتز در تكنولوژي، اقتصاد و اشتغال است. ازجمله دستاوردهاي او كمك به اختراع تراشه ويروس (virochip) است كه توانايي پژوهشگران در تشخيص عفونت‌هاي ويروسي را به ميزان قابل توجهي افزايش داده است.

ايده ويروچيپ يا تراشه ويروس نخستين بار چگونه به ذهن شما رسيد؟
سال 2000 روزي من و همكارم ديو وانگ (D.Wang) در دفتر نشسته بوديم و به اين فكر مي‌كرديم كه در گذشته ويروس‌ها را چگونه كشف مي‌كردند؟ مي‌دانستيم كه اين كار هميشه پرزحمت و وقت‌گير بوده است. هنگامي كه يك همه‌گيري شيوع پيدا مي‌كرد، كاري كه پژوهشگران عموما انجام مي‌دادند آن بود كه به سراغ ميكروسكوپ الكتروني مي‌رفتند و سعي مي‌كردند بفهمند چه مي‌بينند. گاهي10، 20 سال طول مي‌كشيد تا ويروسي كه مي‌دانستند حتما بايد آنجا باشد را پيدا كنند. سال‌ها پيش وقتي در استانفورد دانشجوي تحصيلات تكميلي بودم، روي ساخت ريزآرايه‌هاي DNA كار مي‌كردم كه اغلب تراشه‌هاي DNA ناميده مي‌شوند. اين تراشه‌ها به پژوهشگر امكان مي‌دهند كه آزمون‌هاي زيستي زيادي را همزمان انجام دهند. اين تراشه‌ها اكنون در كشف ژن، تشخيص سرطان، كشف دارو و سم‌شناسي كاربرد گسترده‌اي دارند. بنابراين ديو و من به اين نتيجه رسيديم كه اين ريزآرايه‌هاي DNA براي كشف ويروس كاملا مناسب هستند. من گفتم «مي‌توانيم وسيله مشابهي بسازيم كه تمام ويروس‌هايي كه تاكنون كشف شده‌اند را نشان دهند و همزمان بتوانند آنها را جست‌وجو كنند.»
و بعد آن را ساختيد. تراشه ويروس شما چه شكلي است؟
يك صفحه شيشه‌اي است كه روي آن قطعات كوچك DNA تمام ويروس‌هايي كه تاكنون كشف شده چاپ شده است - نزديك به 22 هزار توالي ويروسي مختلف. روباتي طراحي كردم كه اين تراشه را مي‌سازد. سپس آن روبات را ساختم و تمام نرم‌افزارهاي لازم براي عملكرد خودكار آن را نوشتم. من هميشه همانقدر كه زيست‌شناس بودم، خوره كامپيوتر هم بودم. درواقع اكنون زمان بسيار مناسبي براي دانشمندي است كه به اين هر دو رشته علاقه داشته باشد. طرزكار تراشه به اين ترتيب است: اگر ما دنبال ويروسي مي‌گرديم و سعي داريم بفهميم چيست، مقداري DNA و مقداري RNA از بيمار برمي‌داريم و با يك رنگ نورتاب به آن برچسب مي‌زنيم. سپس اين ماده را در تراشه ويروس مي‌گذاريم. از آنجا كه توالي‌هاي ژنتيكي نظير به همديگر مي‌چسبند ــ مارپيچ دوگانه ــ اگر ميان آنچه روي تراشه هست و نمونه زيستي ما تطابقي وجود داشته باشد، نقطه خاصي روي تراشه خواهد درخشيد. اين به ما مي‌گويد كه نمونه متعلق به چه نوع ويروسي است و به لطف كامپيوتر، مي‌توانيم اين كار را همزمان با هزاران ويروس انجام دهيم.
آيا تراشه شما مي‌تواند ويروس‌هاي كشف‌نشده را هم پيدا كند؟
بله مي‌تواند. توانايي انجام اين كار متكي به تكامل است. مي‌دانيم كه ويروس‌ها هم مانند همه چيزهاي ديگر از هم تكامل مي‌يابند. بنابراين اگر نگاهي به درخت تكاملي ويروس‌ها بيندازيد، مي‌توانيد بخش‌هايي از ژنوم‌شان را پيدا كنيد كه در طول زمان تكاملي تغيير نكرده است. با شناسايي اين قطعه كوچك از ژنوم‌شان كه تغيير نكرده و نظير آن روي تراشه وجود دارد، مي‌توانيد يك ويروس جديد را تشخيص دهيد.
آيا اين همان كاري است كه در سال 2003 با سارز انجام داديد؟
بله. ما تازه ساخت نسخه كامل تراشه ويروس‌مان را تمام كرده بوديم كه در روزنامه‌ها خبرهايي درباره سارز خوانديم. ما به معناي واقعي كلمه از مراكز كنترل و پيشگيري از بيماري‌ها (CDC) استدعا كرديم نمونه‌هايي از اين ويروس را براي ما ارسال كند. وقتي به دست‌مان رسيد، فورا آن را روي تراشه گذاشتيم. در كمتر از 24 ساعت تاييد كرديم كه اين نوعي كوروناويروس جديد است. سپس با تعيين توالي ژنوم اين ويروس، يافته ويروچيپ را تاييد كرديم. پيش از آن هرگز چنين اتفاقي در تاريخ نيفتاده بود. باورم نمي‌شود كه پنج سال از آن ماجرا گذشته است. از اين به بعد فكر نمي‌كنم هيچ همه‌گيري ويروسي جديدي رخ دهد كه ما نتوانيم ظرف چند روز آن را شناسايي كنيم. اين به معناي آن نيست كه درجا درمان آن را نيز پيدا خواهيم كرد. اما خواهيم توانست كساني كه به آن مبتلا هستند را از كساني كه نيستند جدا كنيم. اگر قدرت تشخيص داشته باشيم، مي‌توانيم مانع انتشار آن شويم. اين همان چيزي است كه سارز را تحت كنترل درآورد.
به من گفته‌اند كه تراشه شما در تشخيص بعضي ويروس‌هاي پرندگان نيز مفيد بوده است. آيا اين واقعيت دارد؟
پس از سارز دامپزشكاني از اسرائيل و فلوريدا با ما تماس گرفتند و گفتند طوطي‌ها، ماكاوها (طوطي‌هاي دم‌بلند آمريكاي جنوبي و مركزي - م) و عروس‌هاي هلندي (كاكاتيل‌هاي استراليايي - م) دارند از نوعي بيماري به نام بيماري ضعف كه گمان مي‌‌كنند عامل ويروسي داشته باشد، مي‌ميرند. وقتي نمونه‌هاي بافتي به دست‌مان رسيد، تراشه ويروس به سرعت تشخيص داد كه اين نوعي بورناويروس است. اين ويروس معمولا در دام‌هاي اهلي ديده مي‌شود اما قبلا هرگز در پرندگان شناسايي نشده بود. همانطور كه در مورد سارز هم ديديم، از آنجا كه ابزار تشخيص داشتيم، توانستيم پرندگان بيمار را از پرندگان سالم جدا كنيم. شايد نتوان يك پرنده آلوده را نجات داد اما قطعا مي‌توان جلوي انتشار بيشتر همه‌گيري را گرفت.
آيا براي بررسي مالاريا هم از همين تكنولوژي استفاده مي‌كنيد؟
بله، از ريزآرايه‌هاي DNA استفاده مي‌كنيم كه خيلي شبيه تراشه ويروس هستند. عامل مالاريا ويروس نيست، بلكه يك انگل تك‌سلولي است. ما تراشه‌اي ساخته‌ايم كه ژنوم اين جاندار را با شش هزار ژن روي خود دارد. ما مقادير زيادي از اين انگل را در ظرف‌هاي حاوي خون انسان كشت مي‌دهيم. پس از آن مي‌توانيم از تراشه استفاده كنيم تا بفهميم كه اين انگل‌ها در لحظه‌اي كه گلبول‌هاي خون انسان را آلوده مي‌كنند، كدام برنامه ژنتيكي را اجرا مي‌كنند. اين مسئله داراي اهميت است زيرا تمام نشانه‌هاي باليني مالاريا هنگامي ظهور مي‌كنند كه انگل (پلاسموديوم - م) گلبول‌هاي خون بيمار را آلوده مي‌سازد. شناخت اين پديده در ساخت دارو و واكسن خيلي موثر خواهد بود. قبلا از اينكه ما اين كار را انجام دهيم، هيچ كس نمي‌توانست حدس بزند كه از ميان اين شش هزار ژن كدام‌شان مهم هستند. اما اكنون اين داده‌ها به دست تمام آزمايشگاه‌هاي پژوهشي مالاريا در جهان رسيده و آنها ژن‌هاي خاصي را انتخاب مي‌كنند تا رويشان كار كنند و اين انتخاب در بيشتر موارد بر اساس داده‌هاي ماست. واقعا كه حيرت‌آور است!
آيا براي ويروچيپ‌تان حق انحصاري به ثبت رسانده‌ايد؟
من و همكارانم به آن فكر كرده‌‌ايم. اما در پايان سودي در انجام اين كار نديديم. ما مي‌خواهيم همه از اين تكنولوژي استفاده كنند. با ارسال رايگان اين تكنولوژي پژوهشگران بيشتري مي‌توانند از آن سريع‌تر استفاده كنند. و اين مي‌تواند در سلامتي انسان پيشرفت‌هاي سريع‌تري به بار آورد. ما حتي اطلاعات اختصاصي و مشخصات اين تراشه را در اختيار عموم قرار مي‌دهيم.
شما به تازگي جايزه هاينتز را برده‌ايد. با پول 250 هزار دلاري جايزه چه كاري مي‌خواهيد انجام دهيد؟
قصد دارم درصدي از آن را صرف پروژه‌هاي تحقيقاتي ويژه درمورد بيماري‌هاي واگيردار كنم و درصدي از آن را در عمليات ميداني عليه مالاريا هزينه خواهم كرد. بعد از اينها، صورتحساب مراقبت روزانه از دو دختر كوچك‌ام را پرداخت مي‌كنم و آنگاه هزينه‌هاي تحصيل‌شان در كالج را كنار مي‌گذارم. در دوره ليسانس دانشجوي دانشگاه كاليفرنيا بودم. در آن زمان هنوز هزينه‌ها قابل‌پرداخت بود. اما شهريه‌ها مدام در حال افزايش است. بهتر است از همين حالا پس‌انداز كنيم.
New York Times, Oct.7, 2008
يکشنبه 28 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: واحد مرکزي خبر]

[مشاهده در: www.iribnews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 182]