ژنتیک دریچه‌ای گشوده به سوی راز خلقت

زمانی که به ژنتیک نگاه می‌کنیم چشم انداز تازه ای را میبینیم که برای بشر دانش جدیدی به حساب می آید اما اتفاقات زیادی از قبیل گیاهان تراریخته، از اصلاحات ژنتیکی تا اصلاح موجودات زنده در حال رخ دادن است .

 برنامه چرخ روز بیست و هفتم اردیبهشت ماه با حضور دکتر محمود تولایی(رییس هیات مدیره انجمن ژنتیک ایران) که به دنیای ژنتیک و اسرار آن پرداخت ،اجرا شد

آقای دکتر، چه قسمتی از دنیای ژنتیک برای شما جالب است؟

نکته مهم این است که ایرانیان از بسیار دیر باز با علم ژنتیک آشنایی دارند. زمانی که ما سراغ شاهنامه فردوسی می‌رویم به شعری می رسیم که می‌گوید_نژاد از دو سو دارد آن نیک بی / ز اسفندیار و ز سهراب بی _ این شعر نشان می‌دهد ایرانیان از قدیم با این دانش آشنا و پیشتاز آن بوده اند.

آنها اصول توارث و انتقال صفات بین نژاد را هم در عالم گیاهی و هم در عالم انسانی می شناختند و دنیای بسیار عجیبی است ؛زمانی که بدانید بدن شما 100 ترلیون سلول دارد و مجموع سلول شما 3.2 میلیارد باز عالی دارد ، زمانی که فرزند شما متولد می‌شود یک تصویر ژنتیکی جدید و منحصر به فردی را ایجاد می‌کند ، درست است که اصلا مشابه ندارد ولی بر مبنای قاعده توارث 50% دارای شباهت به پدر و 50% شباهت دارای شباهت به مادر است و دوباره فرزند این شخص یک تصویر منحصر به فرد دیگر است و در واقع اگر ما اطلاعات ژنتیکی بین افراد را مورد بررسی قرار دهیم کافی است که 10 نقطه ژنتیکی را مورد مطالعه قرار دهیم تا احتمال پیدایش دو فرد مشابه 1 روی 500 میلیون است یعنی زمانی که بر مبنای همین اطلاعات ژنتیکی هویت یک فرد را شناسایی کنیم خطای تشخیص 1 روی 500 میلیون است.

آیا در دوقلوهای همسان خصوصیت های وراثتی متفاوتی وجود دارد؟

دوقلوهای تک تخمی و همسان موضوع متفاوتی دارند و باید جدا به آن پرداخت. آنها در واقع با بقیه کاملا فرق می‌کنند.

بهتر هستند یا بدتر ؟

دوقلوها از حیث اینکه اطلاعاتی را که از مادر و پدر دریافت کردند با یکدیگر در بخش عظیمی قابل مشابهت هستند، بر مبنای علم ژنتیک امروز در عالم زندگی ما کاربرد بسیار گسترده ای را پیدا کرده است. به فرض امروز تولید داروهای اختصاصی برای درمان یا پزشکی شخصی personal medicine آینده پزشکی امروز است، یعنی در 10 الی 15 سال آینده پزشکی کاملا متحول و به پزشکی مولوولی تبدیل خواهد شد و دیگر به انبار بزرگ دارویی کارخانه نیازی نیست بلکه کارخانه های بسیار کوچک داروی اختصاصی برای آن تغییر خاص ژنتیکی در بدن شما که منجر به یک عارضه شده داروی ویژه شما را تولید خواهد کرد.

آیا این مسئله برای آینده با نا مشخص بودن وضعیت، همان قدر که می‌تواند مفید باشد می‌تواند خساراتی هم داشته باشد؟

این وضعیت نامشخص نیست. همان طور که رنگ چشمتان و یک تار موی بدنتان و دیگر صفت‌هایتان تابلویی از اطلاعات ژنتیکی شما است که رد تشابه شما را با والدین و خانواده پدری و مادری دنبال می‌کند، آمادگی و استعداد ابتلا به بیماری ها هم بر ژنتیک تاثیر دارد.همانطور که وقتی 4 نفر در یک جمعی قرار می گیرند یک نفر آنفولانزا دارد 2 نفر دیگر به آن مبتلا می‌شوند و 2 نفر دیگر مبتلا نمی‌شوند، بستگی به آن دارد که رد پای آن حضور میکروارگانیسم یا ویروس در بدن شما هست یا خیر. در واقع می توان گفت ،واکسن های نسل جدید جا پای آن بیماری را پر می‌کند و کپی مشابهی از ژنوم آن باکتری یا ویروس را تولید می کند و وارد بدن می‌شود و جا پای آن ویروس را می‌گیرد.این پروسه در درمان نیز به همین شکل است.

قاعدتا این ویروس خطرناک نیست و اصلاح شده است؟

بله ،قطعا به باکتری ها و ویروس هایی بی ضرر تبدیل شده اند به طوری که غشا و شکل آن ویروس و باکتری به لحاظ ظاهر دارد و بدن شما این گونه می پندارد که همان جرم بیماری زا به بدن وارد شده است و قبل از آن که شما با عامل بیماری زا مواجه شوید ،علیه آن مکانیسم ایمنی را فعال می‌کند. بنابراین همانند این است که دیده بانی بدن شما دشمن را زودتر دیده و علیه آن خودش را آماده کرده و به محض آنکه به شما نزدیک می‌شود، از آن جلوگیری می‌کند.

زمانی که تولید حیوانات تراریخته مثل شنگول و منگول که پیشتاز آن موسسه رویان بوده دراینجا حیوان نقش یک کارخانه تولید داروی با ارزش را داشته است . همچنین در زمینه استحصال معادن همین علم ژنتیک پایه بیوتکنولوژی است،به عنوان مثال معدنی که اطلا دارد و باید استخراج شود،به دلیل اینکه  مقدار عیار طلا کم است ،  تخریب کوه صرف نمی‌کند ضمن اینکه برای طبیعت هم بسیار بد است بنابریان برای انجام همان کار با استفاده از مواد خطرناک مثل سیانور عملیات را انجام میدهند تا آن عنصر را حل و از سنگ جدا کند.

 امروزه نیز باکتری هایی را به شکل مهندسی شده و تغییر یافته ژنتیکی آماده می‌کنند که تغذیه خود را از طلا انجام دهند و شیرابه باکتری های آن را روی صحنه های معدنی به شکل شیارها و حفرات ایجاد میک‌نند این شیرآبه باکتریایی از بین می‌رود و عنصر غذایی خویش را که مثلا طلا یا یک ماده با ارزش معدنی است، جذب بدن خود می‌کند و شیرآبه میکروبی وارد استخرهایی می‌شود ،بنابراین با روشهای ساده و آسان تری می‌توان استحصال مواد معدنی را انجام داد.

امروزه دانش بیوتکنولوژی دنیایی از دست آوردها از جمله گیاهان تراریخته را در اختیار بشر قرار داده است. زمانی که می‌توانید برای فائق آمدن با مشکل  فرسایش خاک و مشکل شوری خاک و مآلودگی هایی که موجب استفاده مکرر برای سم می‌شود گیاهان مقاوم به آفات و گیاهان شور پسند تولید کنیم که امکان تغذیه از آب شور را داشته باشند. همان طور که یک گیاه در کویر رشد می‌کند قادر هستیم برخی از ژن های مقاومت را از یک گیاه داخل کویر به گیاه دیگر منتقل کنیم و مناقطق خشک را زیر پوشش ببریم ؛بنابراین امروز کار ژنتیک باز کردن دریچه بزرگی است که دریایی از کاربرد های مختلف را در اختیار بشر قرار داده و تمام این ها رمز گشایی از راز های خلقت است .

به نظر من تمام بیولوژی توحید است .بدن ما 100 ترلیون سلول دارد و همه طبق نظم خاصی در حال کار کردن هستند و هرگز با یکدیگر تداخل نمی کنند و کافی است بشر دراین میان مداخله‌ای کند و آنجا عوامل جهش زا باشد. به عنوان مثال عوامل مصرف سم بیش از حد در مواد غذایی ، فاکتور های مختلف آلودگی های زیست محیطی ،  یکی از مکانیزم ها یا یکی از این سلول ها را در ترادف ژنی یک تغییر کوچک دادن.

سرطان قدمت دیرینه‌ای دارد و به زندگی صنعتی ما باز نمی‌گردد و شاید به سبک زندگی خیلی متصل نبوده باشد آیا ژنتیک نمی‌تواند پاسخ دهد که مثلا یک ویژگی وراثتی در ابتلا به این بیماری نقش داشته است؟

بسیاری از بیماری هایی که امروز قادر به مهار و کتنرل آنها هستیم به این دلیل است که قادر به شناسایی آنها هستیم .در گذشته هم ما تلفات زیادی در نوزادان داشتیم و بسیاری از افراد در اثر یک بیماری فوت می‌کردند اما علت آن شناسایی نمی‌شد .امروز به دلیل اینکه قادر به کشف علت شده ایم میتوانم به آنها نسبتهایی بدهیم و بگوییم سرطان یا هرنوع بیماری دیگر است. همان طور که می دانید بسیاری از بیماری ها با زندگی مان از گذشته عجین بوده است .هرجا بهداشت تحت تاثیر قرار می‌گرفت ،باکتری ها رشد بیشتری داشتند و ویروس ها بر سلامت ما غالب می‌شدند . امروز نیز این روال ادامه داردیعنی بدنی که دچار ضعف میشود به راحتی تحت تاثیر عوامل آسیب رسان قرار می گیرد .اگر بدن تقویت شود و بهداشت و سلامت جامعه هم تقویت شود در  واقع آمادگی شما را برای مقابله با عامل بیماری زا را بیشتر می‌کند .

اما نکته بسیار مهمی که وجود دارد بحث تشخیص های قبل از تولد است؛ تقریبا سالیانه 2 هزار میلیارد تومان به صورت مستقیم و 6 هزار میلیارد تومان به صورت مجموع هزینه های مستقیم و غیر مستقیم صرف مبارزه و درمان بیماری های ناشی از اختلالات ژنتیک می شود.خوشبختانه امروزه دانش ژنتیک این فرصت را در اختیار افراد گذاشته است که اگر در خانواده یک بیماری با سابقه ژنتیکی وجود دارد والدین قبل از رسیدن جنین به 4 ماهگی امکان بررسی و شناسایی آن رادارند تا اگر اختلال یا نقصی در جنین وجود دارد با دستور پزشکی قانونی به این حاملگی خاتمه داده شود ،زیرا بسیاری از عوارض و اختلالات ژنتیکی بر مبنای شانس ممکن است در زایش های مختلف بروز بکند و شانس داشتن فرزند بعدی سالم را برای این فرد باقی بگذارد. در حال حاضر کشور ما در عرصه دانش ژنتیک ( ژنتیک انسانی ، ژنتیک دام و آبزیان و ژنتیک گیاهی و ژنتیک ریز سازواره ها و ذخایر ژنتیکی و سلول های بنیادی) حرف های زیادی برای گفتن دارد به همین دلیل هم امسال 1-3 خردادماه ایران میزبان بیش از 20 دانشمند برجسته از کشورهای مختلف جهان همچون کانادا ، انگلیس ، هلند ، آلمان، کالیفرنیا ، قطر ، عراق ، اسپانیا ، استرالیا ،ژاپن است و در اجتماع و رخدادی علمی شاهد این خواهیم بود که هم اندیشی دانش ها و هم فکری تجربه ها بتواند آینده افتخار آمیز بیشتری را برای کشور ما به همراه داشته باشد.

 

همچنین باید گفت ،انجمن ژنتیک علاقه مند بود تا روز سوم خرداد که عرصه افتخار سرزمین ما و مردم ما در صحنه اقتدار دفاعی بود را با اقتدار علمی همزمان کنند و این روز را مصادف با این کنگره کند، به همین جهت هر دوسال یک بار این رخداد در تاریخ یکم تا سوم خرداد در ایران برگزار می‌شود.

آقای دکتر به رد پای علم ژنتیک در حفاری معادن اشاره کردید که تا بسیار جالب بوئ و نکته مهم این است که به همه مواردی که اشاره می‌کنید یک سوی این جریان است و سوی دیگر آن فعالیتی است که در طی چند سال اخیر (از سال 81) شما انجام داده اید. به نظر می‌رسد آنچه که اتفاق افتاد به 11 سپتامبر  و اتفاق بدی که در آمریکا رخ داده بود، باز می‌گردد. لطفا بفرمایید که چه اتفاقی رخ داد و چه شد که سر نخی برای شما شد؟

زمانی که این حادثه رخ داد من هم بورسیه دکترا در خارج از کشور بودم  و آن روشی را که برای شناسایی افرادی که بدنشان متلاشی شده بود و قابل شناسایی نبودند استفاده و پیگیری کردم و با این عرصه که آشنا شدم با خود گفتم چرا ما این دانش و تکنولوژی را در اختیار بهترین مردم خودمان و خانواده های شهدایی که سالیان طولانی چشم انتظار عزیزانشان هستند قرار ندهیم؟ البته کاری که در آن پروژه انجام می‌شد سخت بود اما به دلیل اینکه از بافت تازه وعضلات استفاده میکردیم به مراتب ساده تر از استخراج DNAقابل مطالعه از نمونه های استخوانی مربوط به 30 الی 40 سال قبل یا دوران های گذشته بود. اما همان گونه که رزمندگان ما در شرایط سخت و نداشتن امکانات گفتند باید ما به این سرمایه دست یابیم و سرزمین، نیاکان و کیان سر زمین خودمان را حفظ کنیم جمعی از علاقه مندان به حوزه دانش نیز با ما همراهی کردند و ما هم همت کردیم و به حمد الله این دانش تکنولوژی را در خدمت خانواده های عزیز چشم انتظار قرار دادیم و همچنان از آن سال تا امروز بر این میثاق ایستاده ایم و تلاش می‌کنیم و هرگز از خستگی ها و یا سختی های کار هراسی نداریم .

نکته بسیار جالبی است که شما از علم برای نیازی که سالهای سال بخش جدی بدنه کشور را تحت تاثیر قرار می‌داد استفاده می‌کنید . ماجرای شهدای گمنام قصه ای است که خانواده های چشم انتظار زیادی را همیشه منتظر نگه میداشت که آیا خبری از فرزندشان می رسد یا نه؟ کاری که شما انجام داده اید این است که هویت سنجی شهدا را بر مبنای خصوصیات وراثتی و ژنتیکی آنها انجام داده اید .به نظر در جمله ساده است که شما از اجساد بدست آمده خصوصیات ژننیکی را بررسی می‌کنید و متوجه می‌شوید که این شهید چه کسی است اما قصه به این سادگی نیست که در یک جمله بتوان گفت.

همان طور که اشاره کردم بدن ما 100 ترلیون سلول دارد ، تمام این سلول ها یک پلاک ثابت یا یک اطلاعات ثابت در درون آنها در هسته سلول وجود دارد . اگر ما بتوانیم پروفایل ژنتیکی که در تمام سلول های بدنی یک فرد دارای تشابه هست را بدست آوریم خواه این نمونه از تار موی ریشه داری یا از بافت دندانی باشد و یا از چند میلیمتر بافت پوست یا چند گرم از عضله یا قطره ای از خون باشد فرقی ندارد باید از این نمونه دیواره و غشای سلولی را باز کنیم.

یعنی به یک سلول برسید؟

بله.1000 سلول در اندازه یک سر سوزن بیشتر جای نخواهدگرفت، بنابراین تمام این رخداد ها این است که مقدار سلولی که در اختیار داریم با یکسری فرآیندها غشای سلول را باز کنیم و به هسته سلول برسیم.

این سلول زنده نیست؟

خیر ، زنده نیست.امروزه همین کار را روی نمونه های باستانی هم انجام می‌دهیم. در کاوش های باستانی همین نمونه ای که در شوش یافت شد و اشاره کردند که مربوط به7 هزار سال قبل است و در حال حاضر یکی از پروژه هایی است که تیم همکار من روی آن کار می‌کنند و بحث مطالعات یا ردیابی تکاملی و ردیابی مهاجرت های مختلف را با استفاده از همین اطلاعات انجام می‌دهیم. به طور کلی در تمام اینها فعالیت ها نکته مهم این است که از نمونه استخوانی ، نمونه بافت نرم یا نمونه خونی که در اختیار داریم بتوانیم به هسته سلول برسیم و اطلاعات هسته سلول را با سیستم های آزمایشگاهی که در اختیار داریم فراوان سازی کنیم یعنی یک primerمشابه ژنی را طراحی می‌کنیم و آن مشابهات را در یک دستگاه فراوان سازی کرده و میلیون ها کپی از نقطه ژنی که می‌خواهیم مورد مطالعه قرار دهیم تهیه تا بتواند قابل بررسی ماکروسکوپی شوند.

هسته سلول کپی می‌شود؟

بله از قطعه ژنی میلیون‌ها کپی تهیه می‌شود تا قابل بررسی‌های میکروسکوبیک و ماکروسکوبیک شود. اطلاعاتی که از نمونه ها بدست می آید در یک بانک ژنتیکی ذخیره می شود.خانواده هایی که عزیز چشم انتظاری دارند امکان دارد از پدر، مادر یا فرزند شهید و همسر شهید نمونه گیری کنیم و در نمونه فرزند ژنوم مادری را جدا سازی می‌کنیم وبخش باقیمانده را در بانک اطلاعات نمونه های استخوانی به عنوان ژنوم پدری ردیابی می‌کنیم و در واقع در طی یک کار نرم افزاری بسیار پیچیده بررسی تشابهات ژنی و انطباق مورد مطالعه قرار می‌گیرد و نهایتا به شناسایی منجر می‌شود.

No tags for this post.