تکنیک اپتوژنتیک در کشور بومی سازی شد
'حمید لطیفی' مجری طرح 'کنترل سیستم های عصبی با استفاده از اپتوژنتیک' در رابطه با این طرح گفت: تکنیک اپتوژنتیک با تلفیق دو تکنیک اپتیک و ژنتیک امکان مطالعه و کنترل عملکرد سلول های خاص در بافت های زنده را فراهم می کند، از مزیت های این روش این است که روش های نوری در مقایسه با روش های الکتریکی و دارویی به دلیل برخورداری از سرعت، دقت بالاتر و آسیب رسانی کمتر ابزار مناسبی در مطالعات علوم اعصاب هستند.
وی ادامه داد: سلول های عصبی در حالت طبیعی به نور حساس نیستند بنابراین با استفاده از تکنیک های ژنتیکی یکسری کانال پروتئینی حساس به نور به نام پروتئین اپسینی در سیستم عصبی ایجاد شده که با استفاده از ابزارهای فیبرنوری با قابلیت کاشت در مغز حیوان، نور لیزر به ناحیه مورد نظر مغزی رسانده می شود.
لطیفی بیان کرد: با اعمال پالس های لیزری در طول موج مشخص کانال های یونی حساس به نور ایجاد شده در سیستم عصبی به نور پاسخ می دهند، که در اثر این پاسخ یکسری از کانال های یونی باز و یا بسته می شوند بنابراین تغییرات غلظت یونی در درون و بیرون سلول عصبی منجر به ایجاد سیگنال عصبی می شود.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی گفت: با توجه به ناحیه تحریکی مغز و نوع پروتئین اپسینی، یک فعالیت عصبی فعال و یا غیرفعال می شود، دراین طرح با استفاده از پروتئین اپسینی چانلروداپسین که با برهمکنش نور لیزر در طول موج 470 نانومتر کانال های سدیمی در سیستم عصبی فعال شده و منجر به فعال سازی سیستم عصبی می شوند که برای کنترل سیستم عصبی موش صحرائی در حال حرکت و همچنین در حالت بیهوشی حیوان استفاده شده است.
*** ثبت سیگنال عصبی از تک نورون و درمان بیماری های عصبی
مجری طرح 'کنترل سیستم های عصبی با استفاده از اپتوژنتیک' بیان کرد: در حالت بیهوشی نیز با استفاده از ساخت اپتورد به صورت همزمان تحریک نوری و ثبت سیگنال الکتریکی از یک تک نورون انجام شد که با دستیابی به این تکنولوژی امکان مطالعه شبکه نورونی امکان پذیر شده که قابلیت کاربرد برای درمان بیماری های عصبی را فراهم می کند.
*** بومی سازی تکنیک اپتوژنتیک در کشور
وی در پاسخ به این پرسش که پیش از این روش اپتوژنتیک برای مطالعه مغز در کشور ما استفاده شده است گفت: برای اولین بار با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تکنیک اپتوژنتیک در داخل کشور توسط متخصصان لیزر پژوهشکده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی و متخصصان علوم اعصاب مرکز تحقیقات علوم اعصاب این دانشگاه بومی سازی شد.
لطیفی اظهار کرد: با توجه به اینکه تکنیک تحریک نوری سیستم های عصبی از اهمیت ویژه ای در پیشبرد علوم در مرز دانش را دارد، در حال حاضر کشورهایی از قبیل امریکا، کانادا، آلمان، روسیه و ژاپن به تکنیک اپتوژنتیک دسترسی دارند و ایران نیز با بومی سازی و توسعه این تکنیک در سطح بین المللی جایگاه ویژه ای خواهد یافت.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی درباره نتایج تحقیقات این پروژه گفت: در حال حاضرگروه اپتوژنتیک دانشگاه شهید بهشتی با دستیابی به تکنیک اپتوژنتیک در داخل کشور با ایجاد تغییر ژنتیکی در سیستم عصبی و تحریک نوری امکان کنترل سیستم عصبی حرکتی وجود دارد، در آزمایشگاه اپتوژنتیک با استفاده از این تکنیک حرکت حیوان در حال حرکت مورد کنترل قرار گرفته است.
وی افزود: با دستیابی به تکنیک بسته بندی ژن های اپسینی در ویروس و ساخت ابزارهای تحریک نوری و ثبت سیگنال الکتریکی به صورت همزمان (اپتورود) امکان مطالعه سیستم های عصبی وجود دارد که می توان با استفاده از نور لیزر یک فعالیت عصبی را فعال و یا غیر فعال کرد.
لطیفی بیان کرد: علاوه براین آزمایشگاه اپتوژنتیک دانشگاه شهید بهشتی آماده خدمات دهی به سایر محققین علاقمند در زمینه اپتوژنتیک است، با حمایت های در حال انجام ستاد، امید است بزودی سیستم های مدار بسته اپتوژنتیک، و کنترل از راه دور حیوانات با استفاده از نور لیزر انجام شود، در این سیستم های ابزارهای نوری جدیدی توسعه یافته که قابلیت میناتورسازی و کاشت روی جمجمه حیوان را دارند.
این استاد دانشگاه درباره کاربردهای این فناوری افزود: برای کاربردهای بالینی تکنیک اپتوژنتیک با میناتوری سازی تمامی تجهیزات لیزری و الکترونیکی با قابلیت کاشت در بدن بیمار موثر می شود، تکنیک اپتوژنتیک درحال حاضردر مطالعه مدل های حیوانی کاربرد دارد و در آینده نزدیک برای درمان نارسائی و کنترل ضربان قلب، درمان ناشنوایی، نابینایی و همچنین در درمان بیماری های عصبی از قبیل صرع، آلزایمر، پارکینسون کاربرد خواهد داشت.
لطیفی با اشاره به این که در چند سال اخیر با شکل گیری ستاد در کشور در زمینه علوم اعصاب تحولات چشمگیری در زمینه توسعه علوم اعصاب و هدفمند شدن طرح های تحقیقاتی صورت گرفت، بیان کرد: در زمینه تکنیک اپتوژنتیک نیز با توجه به حمایت های ستاد بدون شک بومی سازی و توسعه تکنیک اپتوژنتیک در کشور میسر نمی شود با توجه به اهمیت استفاده از نور در مطالعات سیستم های عصبی امید است با حمایت های گسترده تر در زمینه تسریع فرآیند تائید طرح های تحقیقاتی و تخصیص منابع مالی مناسب بتوان گام های ارزنده ای در زمینه کاربرد نور در علوم اعصاب بویزه توسعه ابزارهای نوری اپتوزنتیک برداشت و در مرزهای دانش حرکت کرد.
