فناوري تغييرات ژنتيكي در خدمت توليد دارو

درخت ها به انسان واكسن هديه مي دهند

سعيده كافي

منبع : روزنامه جام جم

روزي را تصور كنيد كه براي واكسيناسيون فرزند خود به يك مركز بهداشتي ، ردماني مراجعه مي كنيد و در آنجا به جاي تزريق واكسن به كودك شما شيريني تعارف مي كنند به عقيده دانشمندان چنين روزي خيلي هم دور نيست!

در دنياي امروز با استفاده از تغييرات ژنتيكي بسياري از نا ممكن ها ممكن شده است. تغيير ژنتيكي عبارت است از اصلاح DNA در يك ارگان يا ايجاد تغييراتي در آن اين كار را مي توان با تغيير DNA و يا افزودن يك ژن جديد انجام داد. تغييرات ژنتيكي را مي توان در گونه هاي مشابه به طور مثال انتقال ژن گوجه فرنگي به يك گياه گوجه فرنگي ديگر يا بين افراد از دو گونه متفاوت براي مثال انتقال ژن گوجه فرنگي به يك ماهي انجام داد. به اين ترتيب چون تمام ژنها صرفنظر از اين كه مربوط به كدام گروه از جانداران باشند از يك عامل اصلي به نام DNA ساخته شده اند اين امكان وجود دارد كه ژنها را ازيك گونه به گونه ديگر از گياه به گياه از حيوان به گياه از گياه به حيوان يا از حيوان به حيوان منتقل كرد.

دانشمندان با گرفتن يك ژن ضد فريز از يك ماهي آبهاي سرد به نام فالاندر و تزريق آن به گوجه فرنگي توانستند نوعي گوجه فرنگي مقاوم در برابر سرما توليد كنند.

مراحل كار به اين صورت است كه دامشمندان ژني را كه مواد شيميايي ضد فريز توليد مي كند از كروموزم يكي از سلول هاي ماهي فلاندر جدا مي كنند و سپس DNA ضد فريز را به بخشي از DNA دو رگه را كه تركيبي از DNA با صفات ارثي جديد است،Recombinant مي نامند.

سپس DNA محتوي ژن ضد فريز را به يك باكتري تزريق مي كنند اين باكتري مي تواند چندين برابر اين نوع DNA توليد كند در مرحله بعد سلول هاي بذر گوجه فرنگي را با اين باكتري آلوده مي كنند. در نتيجه ژن آنتي فريز از پلاسميد باكتري وارد DNA گوجه فرنگي مي شود. پس از كاشتن دانه گوجه فرنگي هاي حاصل داراي يك كپي از ژن ضد فريز ماهي فلاندر در هر يك از سلول هاي خود است نتيجه اين آزمايش ها براي تشخيص مقاومت اين نوع گوجه فرنگي در برابر سرمان مثبت بوده است.

توليد مواد موثر دارويي در گياهان

پرورش گياهان براي گرفتن دارو از آنها به نظر ساده مي آيد DNA لازم براي يك پروتئين خاص در آزمايشگاه به داخل سلول ها همراه با رشد خود پروتئين مورد نظر را توليد مي كنند. پس از برداشت گياه اين پروتئين از آنها گرفته و تصفيه مي شود.

داستان به همين سادگي ها هم نيست زيرا روش توليد پروتئين در گياهان با نحوه ساخت آن در انسان و حيوان متفاوت است ممكن است لازم باشد به گياه ژنهاي اضافي تزريق شود تا پروتئين به دست آمده به گونه انساني آن شبيه تر باشد و همين طور ژنهاي ديگري لازم اند تا مقدار پروتئين توليدي افزايش يابد.

گروهي از پژوهشگران با استفاده از اين روش در حال تهيه نوعي تنباكو هستند كه مي توان آن را براي مداواي سرطان به كار برد. به اين ترتيب كه با استفاده از سلول هاي سرطاني پروتئين هاي تغيير شكل يافته اي در طول چند هفته توليد و به بيمار تزريق مي شود.

سيستم ايمني بدن با اين روش تحريك مي شود و تومور را تخريب خواهد كرد. اين روش درماني در مرحله آزمايش است.

واكسن ها

اساس كار واكسن اين است كه سيستم ايمني بدن با ويروس يا باكتري مرده يا تضعيف شده عامل يك بيماري تحريك مي شود پاسخ بدن به اين مهاجم به صورت خاطره اي در سيتم ايمني ثبت خواهد شد در نتيجه با ورود عامل بيماريزا بدن واكنش مشابه از خود نشان مي دهد و با بيماري مبارزه خواهد كرد اما واكسن هايي كه اخيرا توليد مي شوند بخش بيماريزا ويروس يا باكتري را درخود ندارند بلكه تنها بدن را گول مي زنند تا واكنش ايمني لازم را از خود بروز دهد.

واكسيناسيون سرخك با شيريني

افزايش بهداشت عمومي در قرون اخير تا حد زيادي مديون برنامه هاي واكسيناسيون و پيشگيري است با اين حال تنها 80 درصد كودكان واكسن هاي اساسي ديفتري ، كزاز ، سياه سرفه ، فلج اطفال و سرخك را دريفات مي كنند و هر سال بيش از يك و نيم ميليون نفر از 20 درصد باقيمانده به دليل ابتلا به يكي  از اين بيماري هاي قابل پيشگيري جان خود را از دست مي دهند زيرا در برخي مناطق جهان به دليل هزينه هاي زياد حمل و نقل واكسن در يخچال از يك طرف و نياز به افراد تعليم ديده و آشنا به امور پزشكي از طرف ديگر واكسيناسيون كودكان انجام نمي شود طبق اعلام سازمان بهداشت جهاني با استفاده از واكسن هايي كه نگهداري آنها نياز به يخچال نداشته باشد مي توان از بسياري از اين مرگ و ميرها جلوگيري كرد.

براي حل اين مشكل تلاش شده است واكسن هاي ميوه اي مورد استفاده قرار گيرد اين نوع واكسن به وسيله سوزن تزريق نمي شود بلكه مادهمؤثر آن در ميوه و سزي پرورش داده مي شود با پرورش ميوه ها و سبزي هاي واكسني در هر منطقه و احيانا در گلخانه هاي كوچك مي وان اين مشكلات را بر طرف كرد مزين ديگر واكسن هاي ميوه اي اين خواهد بود كهبه دليل عدم نياز به سوزن امكان سرايت بيماري برطرف مي شود و كودكان نيز تمايل بيشتري به آن نشان خواهند داد. تا كنون گياهاني مانندموز ، گوجه فرنگي ، سيب زمين ، برنج ، سويا و غلات براي اين هدف مورد توجه قرار گرفته اند.

گروهي از محققان نوع مخصوصي گوجه فرنگي پرورش داده اند كه به عنوان واكسن عليه ويروس نورواك Norwalk كه عامل اسهال حاد است مورداستفاده قرار مي گيرد اين نوع گوجه فرنگي نوعي پروتئين توليد مي كند كه به طور طبيعي به سطح خارجي ويروس مي چسبد. آزمايش هاي اوليه روي موشها نتايج مثبتي در پي داشته است. در مطالعات بعدي سيستم ايمني داوطلباني كه گوجه فرنگي هاي خام از اين نوع را مصرف كردند واكنش هاي مناسبي بروز داد. اين تيم تحقيقات خود را براي ايجاد تغييرات ژنتيكي در موز ادامه مي دهند اما موزها در مقابل اين تغييرات مقاومند و تا كنون مشاهده نشده است آنتي ژن ها در اين ميوه انباشته شوند. گروهي ديگر از پژوهشگران واكسني را عليه سرخك درگياه تنباكو پرورش داده اند آزمايش روي موشها اثرات اين واكسن را اثبات كرده اند و اكنون آزمايش روي انسان نيز آغاز شده است دانشمندان سعي دارند اين واكسن را در گياهان خوش طعم تري مانند برنج تويد كنند و اميدوارند روزي بتوانند واكسن لازم را در يك شيريني كه از آرد اين نوع برنج تهيه شده است به بدن كودك برسانند مشهص نيست در اين صورت نوزادان كه هنوز توانايي مصرف شيريني را ندارند چگونه واكسينه خواهند شد.

تحريك سيستم دفاعي بدن با واكسن هاي ميوه اي

واكسن هاي خوراكي DNA عامل بيماريزا براي مثال ويروس سرخك را در خود حمل مي كنند با خوردن ايننوع ميوه پروتئين هايي كه به طور طبيعي به سطح خارجي اين ويروس ها مي چسبند آنها را شناسايي كرده و به اين ترتيب سيستم ايمني بدن تحريك خواهد شد.

پيشگيري يا ابتلا؟

به اعتقاد برخي متخصصان هنوز بايد راه زيادي طي شود تا واكسن ها به طور موثر قابل استفاده شوند و سؤالات زيادي در اين زمنيه مطرح است:

آيا آنتي ژن ها توليد شده  با اين روش در محيط اسيدي معده ماقومت مي كنند و قادر به ادامه زندگي خواهند بود؟ آيا آنها هميشه سيستم ايمني بدن را همان طور كه لازم ست تحريك خواهندكرد؟ برخي آزمايش ها واكنش هاي ايمني لازم را در انسان به اثبات رسانده اند اما مشخص نيست فردي كه از اين نوع واكسن استفاده مي كند اگر در معرض ميكرب واقعي قرار گيرد چه واكنشي نشان خواهد داد.

چگونه مي توان مقدار واكسن دريافتي را كنترل كرد؟ به نظر مي رسد اين خطر وجود داشته باشد كه دوز بالاي اين واكسن ها به جاي تحريك سيستم دفاعي بدن هجوم ويروس يا باكتري و در نتجه ابتلا به بيماري را در پي داشته باشد به اين دليل بعضي كارشناسان اعتقاد دارند اين نوع واكسن ها را بايد به صورت قرص يا كپسول تهيه كرد بحث تغييرات ژنتيكي بحث جنجال برانگيزي است كه مخالفان و موافقان زيادي را به خود اختصاص داده است گروهي به طور مطلق با دستكاري در طبيعت مخالفند و گروهي در نقطه مقابل قرار دارند. واضح است كه اثرات برخي از اين تغيير شكل ها ممكن است تا چندين نسل بروز نكند بازي با طبيعت در بعضي موارد خسارت هاي جبران ناپذيري به جاي گذاشته است از طرف ديگر بسياري از بيماري هاي بشر احتمالا با همين تغييرات درمان يافته و زندگي براي عده زيادي از بيماران شيرين تر مي شود.

اين جدال ها بر سر غذاهاي تغيير ژنتيكي يافته به اين معني است كه واكسن هاي خوراكي با مقاومت هاي جدي مواجه خواهند بود. براي نتيجه اين جدالها بايد به انتظار آينده نشست.