“کریسپر”؛ راهی برای دست یافتن بشر به عمر جاودانه

به گزارش عصرقائم، دنیایی را تصور کنید که در آن بیماری وجود ندارد و همه انسان‌ها در برابر عوامل بیماری‌زا چون باکتری‌ها و ویروس‌ها مقاوم هستند و همه انسان‌ها با مرگ طبیعی با دنیا وداع می‌کردند.

تصور کنید در دنیایی زندگی می‌کردیم که دیگر نیاز نبود با صرف هزینه‌های زیاد به داروها و واکسن‌هایی دست یابیم تا از انسان‌ در برابر بیماری‌ها حفاظت کنیم.

این همان دنیایی است که محققان با استفاده از اصلاح یا ویرایش ژنی به آن باور دارند و انتظار دارند که سال‌های آینده به این چشم انداز برسند.

اصلاح یا ویرایش ژن یک فناوری خاص و جدید است که در دنیای پزشکی از آن به نام “کریسپر” (CRISPR) یاد می‌کنند. کریسپر یک روش جابه جایی، برش و تنظیم ژن است که می‌تواند برای درمان بیماری‌ها، افزایش طول عمر و اصلاح ژنی نوزادان مورد استفاده قرار گیرد.

کریسپر که مخفف «تناوب‌های کوتاه پالیندروم فاصله‌دار منظم خوشه‌ای» است، به دانشمندان اجازه می‌دهد که DNA هر ژنوم را ویرایش کنند و خصوصیات یک ارگانیسم را به‌طورکلی تغییر دهند.

این فناوری خاص و پیچیده، اولین بار در سال ۱۹۸۷ و توسط یک گروه تحقیقاتی ژاپنی معرفی و اجرا شد. هرچند تکمیل این فرایند پزشکی تا سال ۱۹۹۳ طول کشید ولی از آن سال بود که مفهوم کلی ویرایش ژنی مورد توجه پزشکان و محققان قرار گرفت.

با این فناوری می‌شود انواع گیاهان، حیوانات و دیگر مواد غذایی مورد نظر انسان را مهندسی کرد. می‌توان گوسفندانی تولید کرد که تا چندین برابر گوشت تولید کنند و یا میوه‌هایی را به تولید رساند که در برابر آفت‌ها مقاوم هستند و سطح عملکرد بالایی دارند.

این فناوری همچنین به کمک درمان بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان آمده و پزشکان امیدوارند در آینده‌ای نه چندان دور با این تکنیک روش‌های درمانی برای بیماری‌های لاعلاج ارائه دهند.

تکنیک کریسپر همچنین پزشکان را امیدوار کرده که با ویرایش ژنی، نوزادانی به دنیا بیاورند که در برابر بسیاری از بیماری‌ها از جمله ایدز، مقاوم می‌شوند و طول عمر بیشتری را تجربه می‌کنند. به گفته دکتر فاضل از محققان حوزه زیست فناوری، کریسپر می‌تواند در تحقق این آرزوی دیرینه بشر جامه عمل بپوشاند.

از تولید دارو تا رسیدن به عمر جاودانه

رامین فاضل، مدیرعامل یکی از شرکت‌های دانش بنیان تولید کننده کیت‌های کووید-۱۹ در گفت‌وگو با ایسنا، گفت: دنیا به سمتی می‌رود که عمر جاودانه به انسان‌ها ببخشد، به این معنا که هم مشکلات رفاهی آنها را مرتفع کند و هم طول عمر انسان‌ها را افزایش دهد.

وی با بیان اینکه افزایش طول عمر یکی از آرزوهای انسان امروزی است، اظهار کرد: فناوری کریسپر در قالب مهندسی ژنتیک می‎‌تواند به بشر کمک کند، چرا که سر منشأ تحول و حرکت در حوزه زیست فناوری و بیوتکنولوژی، فناوری کریسپر بوده است.

فاضل، کریسپر را فناوری ذیل مهندسی ژنتیک دانست و خاطر نشان کرد: قطعا همان طور که بشر مسیر پیشرفت و توسعه را در پیش گرفته است، فناوری‌ها و تکنیک‌های جدیدی را عرضه می‌کند تا بتواند موجودات را دست ورزی ژنتیکی کند.

این محقق حوزه زیست فناوری تاکید کرد: با استفاده از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک این امکان برای محققان فراهم می‌شود تا صفات نامطلوب، حذف و صفات مطلوب به آن اضافه شود و همچنین محصولاتی را با استفاده از ارگانیسم‌ها و یا موجوداتی را تولید کنند که قبلا این توانمندی را نداشتند.

فاضل خاطر نشان کرد: بخش زیادی از داروها از میکروب‌ها و باکتری‌ها تولید می‌شود و بخش زیادی از داروها نیز بر پایه سلول‌های موشی به تولید می‌رسند. به این معنا که داروهای انسانی توسط این رده‌های سلولی تولید می‌شوند.

این محقق چنین دستاوردهای بشر را در راستای آرزوی دیرینه بشر برای افزایش طول عمر و رفاه دانست و افزود: تکنیک کریسپر ویژگی‌هایی دارد که امکان بیشتری را برای دست ورزی ژنتیکی برای انسان فراهم می‌کند و قطعا ما شاهد تحول و سرعت گرفتن تغییر و تحولات این حوزه و رسیدن به موجودات مطلوبی هستیم که شاخص‌ها و فاکتورهای نامطلوب از آنها گرفته شده است.

مدیر عامل این شرکت دانش بنیان تاکید کرد: بر این اساس این امر دور از ذهن نخواهد بود که تا آینده نزدیک عملا “ابر انسان‌”ها (Supper Human) را ببینیم که همه اینها در این امر خلاصه شده که فناوری‌هایی چون کریسپر، هوش مصنوعی، پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی دست به دست هم می‌دهند تا آرزوهای بشر محقق شود.

وی با بیان اینکه روز به روز این فناوری‌ها در حال تکمیل‌تر شدن و قوی‌تر شدن هستند، اظهار کرد: برای توضیح بیشتر درباره تحولات این حوزه می‌توان به تحولات فناوری IT اشاره کرد که روزی فلاپی دیسک در اختیار داشتیم که گنجایش ذخیره سازی آن محدود  بود و بعد از آن هارد درایورها، USP ها و فلش مموری عرضه شد و در بایوتکنولوژی نیز شاهد چنین تحولاتی هستیم که روزی به سختی می‌توانستیم تغییرات را اعمال کنیم.

فاضل ادامه داد: در برهه‌ای از زمان تغییرات حوزه زیست فناوری با هزینه و زمان بیشتر صورت می‌گرفت، ولی امروزه این تغییرات را با کیفیت بالایی اعمال می‌کنیم و تکنیک کریسپر نیز با ویژگی‌هایی که دارد، به راحتی می‌تواند ویرایش‌های ژنتیکی را اعمال کند.

وی خاطر نشان کرد: به نظر می‌رسد که تا ۴ یا ۵ سال آینده اثرات این فناوری را می‎‌توانیم در زندگی حس کنیم.

امیدهای تازه برای رسیدن به بهترین نتایج

تکنیک کریسپر به دانشمندان این امکان را داده است که برای نخستین‌بار تغییرات دقیق را در DNA یا مولکول کشیده‌ای اعمال کنند که دربردارنده کد حیات برای بسیاری از موجودات زنده ازجمله انسان است.

بر این اساس محققان با استفاده از این فناوری منحصربه‌فرد، توانسته‌اند ژن بیماری ناشنوایی را در موش‌ها حذف کنند و این دستاورد این امید را ایجاد کرده که شاید روزی راه درمانی برای ناشنوایی انسان‌ها ارائه شود.

علاوه بر آن دانشمندان با استفاده از این روش، سلول‌های «T» موش‌ها را به‌گونه‌ای تغییر داده‌اند که سلول‌های سرطانی را با قدرت بیشتری، مورد حمله قرار دهند. همچنین طی مطالعاتی نشان داده‌اند که با اصلاح ژنتیک، می‌توان گونه‌های گیاهی جدیدی به وجود آورد که نسبت به خشکسالی و کم‌آبی، مقاومند.

این تحقیقات سال‌ها است که در ایران آغاز شده که از آن جمله می‌توان به طرح “ویرایش ژنوم در راستای تغییر رنگ گل با استفاده از تکنولوژی کریسپر” اشاره کرد. تغییر رنگ گل به دلیل اهمیت تجاری آن یکی از اهداف محققان است. با ایجاد تنوع در رنگ گلبرگ گیاهان زینتی می‌توان درآمدزایی بالایی برای کشور ایجاد کرد و راه را برای صادرات آن به سایر نقاط دنیا هموار کرد. در گذشته به روش سنتی و مهندسی ژنتیک تلاش‌هایی در راستای تغییر رنگ صورت گرفته که با کندی همراه بود، ولی با کشف سیستم کریسپر امکان ایجاد تغییرات هدفمند در سطح ژنوم سرعت بیشتری به خود گرفت. برای ایجاد تغییر بوسیله کریسپر باید ژن مورد نظر و ناحیه هدف شناسایی شود که این کار بوسیله ابزار بیوانفورماتیک قابل انجام است.

تولید محصولات کشاورزی مقاوم به آفات و محصولاتی با ویژگی‌های خاص همچون مقاوم به شوری و خشکی از دیگر دستاوردهای محققان با استفاده از تکنیک کریسپر است.

علاوه بر آن محققان پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری با استفاده از فناوری جدید کریسپر موفق به تولید نخستین موش مدل هموفیلی در ایران شدند. در این طرح از روش ویرایش ژنوم کریسپر استفاده شده است؛ بدین ترتیب که ابتدا ژن فاکتور ۸ موشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و منطقه مناسب برای هدف‌گیری انتخاب شد. در ادامه، RNA های راهنما سنتز و کلون شده و به پیش هسته جنین موش تزریق شدند، سپس جنین‌های دست‌ورزی شده به رحم موش‌های مادرخوانده منتقل شدند و بعد از تولد نوزادان با آزمایش‌های مولکولی و آنالیزهای بیوشیمیایی غیرفعال شدن این ژن در موش‌های حاصل تایید شد.

این دستاورد برای مدل‌سازی بیماری‌ها و بررسی داروها اهمیت زیادی دارد.

این دستاوردها در ایران و دنیا به گونه‌ای است که به گفته متخصصان، این تکنیک هنوز در دنیا به مرحله درمان بالینی نرسیده، اما طی چند سال آینده این امر محقق خواهد شد و افرادی در کشور به بیماری‌هایی مبتلا هستند که می‌توانند در آینده نزدیک به روش ویرایش ژنوم درمان شوند.