خانه / اخبار / دست کاری بی حد و مرز DNA ، آیا برای آن آمادگی داریم؟

دست کاری بی حد و مرز DNA ، آیا برای آن آمادگی داریم؟

 

پروتئین قرمز از RNA آب راهنما برای بریدن DNA زرد استفاده می کند
پروتئین قرمز از RNA آب راهنما برای بریدن DNA زرد استفاده می کند

تکنولوژی جدید CRISPR/Cas که اجازه کنترل و دستکاری کد DNA را به ما می دهد انقلابی در زمینه ژنتیک و زیست شناسی سلولی رقم زده است و با با بالا بردن امید درمان بیماری هایی مانند سرطان و کشف رازهای سلولی تبدیل به عنصری مهم در علم امروز شده است.

دست کاری ژن نگرانی ها را هم بالا می برد. آیا ابزار جدید به والدین اجازه می دهد که مثلا یک کودک باب میل خود سفارش دهند؟ آیا استفاده نادرست در بیماران می تواند منجر به خطرات پیش بینی نشده شود؟ امکان استفاده نادرست،دانشمندان را وادار کرده که در بعضی جنبه های تحقیق تا زمانی که مسائل اخلاقی مورد بحث قرار گیرد، توقف کنند. یک توقف داوطلبانه که در بعضی ها هم سریعا آن را نادیده گرفتند.

این تعلیق یک قدم مثبت در جهت حفظ اعتماد عمومی و امنیت است در حالی که در عین حال بر روی تکنولوژی جدید مطالعه بیشتری می شود.

دست کاری DNA برای درمان بیماری

در حالی که بیشتر بیماری های انسان و یا حداقل بخشی ازهر بیماری به دلیل جهش ژنتیکی در DNA است درمان های حال حاضر علائم بیماری را درمان می کنند و نه ریشه ژنتیکی آن را. برای مثال فیبروز سیستیک (cystic fibrosis) که باعث می شود ریه ها با مخاط بیشتری پر شوند با یک جهش DNA اتفاق می افتد. با این حال درمان های فیبروز سیستیک بر روی علائم آن کار می کند، کار برای کم کردن مخاط در ریه ها و مقابله با عفونت ها،نه اینکه خود جهش را درست کنند. تغییر دادن دقیق کد DNA سه میلیارد حرفی حتی در یک پتری دیش  (Petri Dish ظرفی بشقاب مانند از جنس شیشه یا پلاستیک با عمق کم و دردار است که زیست شناسان از آن برای کشت سلول استفاده می‌کنند) چالش بزرگی است و در بیماران زنده بی سابقه است. ( تنها مورد حاضر ژن درمانی گلیبرا ( Glybera) است که شامل تغییر در DNA بیمار نمی شود و برای استفاده محدود برای درمان بیماران اختلال گوارشی تایید شده است.)

در سال 2012، هنگامی که بسیاری گروه های تحقیقاتی نشان دادند که یک تکنولوژی برش DNA به نام CRISPR/Cas می تواند بر روی DNA انسان انجام شود همه چیز عوض شد. CRISPR/Cas در مقایسه با روش های قبلی و ناکارآمد دست کاری DNA، یک میان بر ارائه می دهد و مانند یک قیچی هنگامی که با یک رشته RNA ( خویشاوند نزدیک شیمیایی DNA) برانگیخته می شود DNA را برش می دهد. بریدن DNA فرآیند بازسازی آن را در سلول را آغاز می کند که می تواند یا به غیر فعال کردن یک ژن بیانجامد – مثلا ژنی که به سلول های تومور اجازه رشد کنترل نشده می داده- یا ژنی که خراب است را درست کند، مانند جهشی که باعث فیبروز سیستیک می شود. مزیت سیستم Cas9 بر تکنولوژی های تغییر ژنوم قبل آن- هدایت راحت آن به سمت یک DNA خاص با استفاده از RNA راهنما- به قبول سریع آن در جامعه علمی کمک کرده است.به نظر می آید مانع درست کردن DNA سلول های بیمار در حال از بین رفتن است.

در ساختنی بخوانید :  اخبار علمی : کشف فلز باستانی اوریچالکوم در لاشه کشتی باستانی

بازی با آتش

نوزاد سفارشی

با پیشرفت این تکنیک، موانع تغییر ژن ها در رویان از بین می رود و در را به روی بچه های سفارشی با ظاهر یا هوش تغییر یافته باز می کند. اخلاق گرایان مدت زیادی از عوارض اجازه به والدین برای انتخاب صفات فرزندانشان نگران بوده اند. به علاوه، تفاوت بزرگی میان درک ما از بیماری و ژن هایی که ممکن است باعث بیماری باشند وجود دارد. حتی اگر ما قادر به انجام دستکاری های ژنتیک بی خطا باشیم، هنوز نمی دانیم که تغییر DNA چقدر می تواند یک انسان زنده را تغییر دهد. در آخر، تغییر سلول های زایا مانند رویان می تواند DNA تغییر یافته را به نسل ها بعد منتقل کند.

بریدن و دستگاری DNA انسان بدون ریسک نیست. Cas9 -پروتئین قیچی- به بریدن DNA در مناطق خارج از هدف معروف است. وقتی Cas9 یک ژن مهم را به اشتباه ببرد و آن را غیر فعال کند، درمان می تواند به جای درمان سرطان ،باعث بروز آن شود!

آرام جلو بروید!

نگرانی ها درباره Cas9  یک رویداد غیر معمول را باعث شد: دانشمندان اصلی بعضی قسمت های تحقیق را متوقف کردند. در مارس 2015 گروهی از محققان و وکیلان درخواست کردند که توقفی در استفاده بیشتر از تکنولوژی CRISPR در سلول های زایای تا هنگامی دستورالعمل های اخلاقی مشخص شود صورت گیرد.

با چاپ مطلبی در مجلدست کاری ژنه علم (Science)، گروهی که شامل دو برنده جایزه نوبل و مخترع تکنولوژی CRISPR/Cas می شد بیان کردند که ما هنوز به اندازه کافی درباره رابطه بین سلامت خود و DNA نمی دانیم. حتی اگر یک سیستم تغییر DNA بی نقص هم وجود داشته باشد – و CRISPR/Cas مسلما هنوز به آن مرحله نرسیده است- همچنان درمان بیماران با عمل ژنتیکی غیرعقلانی است. این نویسندگان تغییر ژنوم را تنها در انواع خاصی سلول مانند رویان رد کردند در حالی که مطالعه بنیادی را که تغییرات درمانی آینده را بر روی پایه محکم تری از شواهد بنا کند تشویق کردند.

در ساختنی بخوانید :  ال نینو خشک ترین مکان روی زمین را دگرگون کرد !

پیشبرد تحقیقات

بر خلاف این درخواست توقف مطالعه بر CRISPR/Cas، تنها دو ماه بعد یک گروه تحقیق چینی از تلاش خود برای تغییر رویان انسان خبر داد. به گفته مجله پروتئین و سلول ( Protein & Cell)، نویسندگان سلول های بد رشد کننده زایای را برای درست کردن یک جهش ژنی که باعث یک بیماری خون به نام تالاسمی بتا (β-thalassemia) می شد درمان کردند.

تحقیق نشان داد که نگرانی های گروه مجله علم درست بوده است. درمان تقریبا یکی از هر پنج رویان را کشت و تنها نیمی از سلول های بازمانده DNA تغییر یافتند. همچنین تنها در قسمتی از سلول هایی که تغییر یافته بودند جهش بیماری درست شده بود. همچنین این تحقیق شامل برش DNA در محل اشتباه و تغییر ناکامل در بین تمامی سلول های یک رویان شد. مسلما این خطاها در رویان هایی که قرار است به انسان های کامل تبدیل شوند مشکل ساز است.

جرج دیلی (George Daley) یک بیولوژیست هاروارد و عضو گروهی که خواستار توقف مطالعه بودند نتیجه گیری کرد:

مطالعه آنان باید زنگ خطری باشد برای تمام کسانی که فکر می کنند تکنولوژی آماده آزمایش برای ریشه کن کردن ژن های بیمار است.

با وجود اشتیاقی که Cas9 را احاطه کرده، راحت است که فراموش کنیم این تکنولوژی تقریبا برای سه سال استفاده وسیع می شد.

نقش یک تعلیق

برخلاف آنچه که مجله سلول و پروتئین منتشر کرد- که حتما آزمایش هایش ماه ها قبل تر صورت گرفته بود-  درخواست گروه مجله علم برای یک تعلیق می تواند یک موفقیت در نظر گرفته شود. درخواست از سمت چنین گروه بلندپایه ای نگاه ها را به موضوع جلب کرد و دانشگاه ها، هیات های نظارتی و ویرایشگران مجلات علمی را مجبور کرد تا چنین مطالعاتی را تشویق نکنند. ( به عنوان نمونه ای از این فشار، نویسندگان چینی از طرف دو مجله علمی معتبر رد شدند تا بالاخره مطلبشان چاپ شود). پاسخ ها به این درخواست شامل اتهام به خفه کردن آزادی آکادمیک نشد و این احتمالا به دلیل اعتبار علمی سازمان دهندگان این درخواست بود.

در ساختنی بخوانید :  اخبار علمی : دندان حلزون دریایی محکم ترین ماده بیولوژیکی در جهان!
پژوهشگر پروتئین نوترکیب، پل برگ، کنفرانس را تشکیل داد و جایزه نوبل را تقسیم کرد، همچنین تقاضای تعلیق مطالعه بر CRISPR را نیز امضا کرد
پژوهشگر پروتئین نوترکیب، پل برگ ( Paul Berg)، انجمن را تشکیل داد و جایزه نوبل را تقسیم کرد، همچنین تقاضای تعلیق مطالعه بر CRISPR را نیز امضا کرد.

تعلیق مطالعه به دلایل اخلاقی به بحثی بر سر تکنولوژی DNA در سال 1975 بر می گردد. در آن سال گروهی که به انجمن آزیلومار (Asilomar Conference ) معروف بودند در مورد یک تکونولوژی در حال ظهور به نام DNA نوترکیب، تا زمانی که امنیت ان ارزیابی شود و دستورالعمل های اخلاقی آن منتشر شود تقاضای احتیاط بیشتر کردند. تشابه بین دو وضعیت اتفاقی نیست: نویسندگان بسیاری از مقاله مجله علم جزو تیم آزیلومار بودند.

دستورالعمل های آزیلومار حالا به صورت جهانی به عنوان مقیاسی دارای مسئولیت پذیری و تناسب دیده می شود که بدون بازدارنگی فرآیند تحقیق، تاکید را بر امنیت و اخلاق گذاشته است. مشخص شد که تکنولوژی DNA نوترکیب بسیار کم خطر تر از آنچه به نظر می رسید بود اما شواهد حاضر نشان می دهد که ممکن است ما با Cas9 زیاد خوش شانس نباشیم. میراث مهم دیگر از انجمن آزیلومار ترویج بحث آزاد با حضور متخصصین و عموم بود. با توجه به درس های احتیاط و مشارکت عمومی امیدواریم که حماسه CRISPR/Cas در یک راه مسئولیت پذیرانه و همچنان هیجان انگیز آشکار شود.

منبع

خلاصه مطلب
دست کاری قدرتمند DNA
عنوان مطلب
دست کاری قدرتمند DNA
توضیح کوتاه
تکنولوژی جدید اجازه کنترل DNA را می دهد و با بالا بردن امید درمان بیماری هایی مانند سرطان انقلابی در زمینه ژنتیک و زیست شناسی سلولی رقم زده است.
نویسنده

بیشتر بخوانید:

پرینت سه بعدی پوست انسان ؛ پروژه جدید کمپانی اورئال... کمپانی اورئال محصولات آرایشی و رنگ مو تولید می کند. علاوه براین در آزمایشگاه های این برند معروف پوست انسان هم تولید می شود تا مجبور نباشند محصولات شان...
اخبار علمی : ام آی تی اینبار با ربات اریگامی همه را متعجب کرد... در این پست قصد ندارید طرز ساخت ربات اریگامی را به شما نشان دهیم. می خواهیم درباره یکی دیگر از خلاقیت های مهندسان موسسه فناوری ماساچوست برایتان بگوییم....
پایان کار تلسکوپ فضایی هابل چطور رقم خواهد خورد؟... تلسکوپ فضایی هابل 25 سال است که در حال فعالیت است و دور زمین می چرخد اما این رصدخانه بی نظیر همیشه فعال نخواهد بود. روز بیست و چهارم آوریل 1990 تلسکوپ...
یک آسانسور برای رفتن به فضا ممکن است فضانوردان با استفاده از آسانسوری به طول 12 مایل به استراتسفر بروند و از آنجا یک سواری تا ایستگاه فضایی بین المللی (International Space Statio...
محققان توانستند سیمان پاک تر و مقاوم تر بسازند... سیمان پرمصرف ترین ماده در صنعت ساخت و ساز است و درعین حال یکی از عوامل مهم گرم شدن کره زمین است. با وجود اینکه در اخبار زیاد به نام سیمان اشاره نمی شو...
تصاویر جغرافیای عجیب پلوتو برای دوست داران پلوتو هر هفته عید است، چون ناسا تصاویری که کاوشگر افق های تازه (New Horizons) از زمان عبورش از کنار این سیاره در ماه جولای فرستاده...

درباره سیمین حمیدی

سیمین حمیدی
سیمین حمیدی یکی از نویسندگان ساختنی و فارغ التحصیل رشته مهندسی نرم افزار و دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت سیستم و بهره وری است.

پیشنهاد می کنیم

آه کشیدن واکنشی است که در هنگام خستگی ، ناراحتی یا تمام شدن یک کار سخت از خود نشان می دهید

علت آه کشیدن انسان ها چیست ؟

خستگی ، ناراحتی و احساس راحتی سه حس کاملا متفاوت هستند . اما به نظر …

پاسخ دهید