ورود به دنیای سلولها با تکیه بر دانش نانو

در سال‌های اخیر شیوه‌های گوناگونی برای ورود به دنیای سلولی ارائه شده که البته هریک مزایا و نواقص خاص خود را دارند اما بتازگی راهی تازه و امیدوارکننده ارائه‌شده که بر اساس آن می‌توان با استفاده از فناوری که از آن به نانوسیم‌ها یاد می‌شود مواد و مولکول‌های مختلف را وارد ساختار سلولی کرد. پروفسور هانگاک پارک از دانشگاه هاروارد که در را‡س گروه تحقیقاتی ارائه‌کننده این تکنیک نوین قرار گرفته است در گفتگوی اختصاصی با سیب به جنبه‌ها و مراحل مختلف ابداع این تکنیک نوین پرداخته و در عین حال ابراز امیدواری می‌کند که این راه می‌تواند مطمئن‌ترین شیوه برای ورود بی‌خطر به ساختارهای سلولی باشد. البته او به آینده اشاره می‌کند و می‌گوید: هنوز راه درازی در این زمینه در پیش داریم.

هدف اصلی از ورود به ساختارهای سلولی چه چیزی است که این همه تلاش و بودجه هنگفت صرف آن می‌شود؟

چشمان خود را ببندید و تصور کنید به درون ساختاری نفوذ کرده‌اید که مبنای تشکیل و حیات یافتن هر چیزی است. اگر بتوانیم به درون جداره سلول‌ها راه یافته و مواد مختلف را بدون هیچ‌گونه آسیبی به آن وارد کنیم آنگاه است که می‌توان مدعی شد قابلیت دستکاری ساختارهای سلولی را پیدا کرده و در نتیجه مقابله با بسیاری از بیماری‌ها دور از ذهن نخواهد بود. یکی از مهم‌ترین اهدافی که در پروژه‌هایی از این دست اجرا می‌شود کمک به توسعه تحقیقات سلول‌های بنیادین و باز برنامه‌ریزی آنهاست. هم‌اکنون داروهای زیادی با صرف هزینه‌های هنگفت تولید می‌شوند که در صورت وجود امکانات مناسب جهت پیش آزمایش آنها می‌توان از اتلاف هزینه‌های قابل توجه جلوگیری کرد.

کمی درباره فرآیند اجرایی فناوری نوین خود صحبت کنید.

در این روش نوین سعی کرده‌ایم به طور کاملا غیرتهاجمی عمل کنیم. ما پس از بررسی‌های طولانی متوجه شدیم که می‌توان سلول‌ها را بدون هیچ‌گونه آسیبی روی بسترهای ساخته شده از نانوسیم‌ها پرورش داد. این کشف دستاورد بزرگی بوده است چون مبنای اصلی کار ما در همین بخش به حساب می‌آید. در این تحقیقات متوجه شدیم که سلول‌ها روی نانوسیم‌ها رسوب کرده و طولی نمی‌کشد که شاهد مجموعه‌ای از سلول‌ها هستیم که گویی ریز سوزن‌هایی به درون ساختارشان نفوذ کرده‌اند. اما هنوز به بخش جالب توجه این پروژه نرسیده‌ایم. تا پیش از این بخش تردیدهای فراوانی درخصوص امکان ادامه رشد سلول‌ها داشتیم اما در کمال هیجان مشاهده کردیم که سلول‌ها بدون هیچ مشکلی فرآیند ادامه رشد خود را طی می‌کنند.

مهمترین مزیت این شیوه نوین در ورود به ساختار سلول‌ها چیست؟

مهم‌ترین مزیت این شیوه به دسترسی مستقیم به ساختار فیزیکی سلول‌ها مربوط می‌شود، جایی که می‌توانیم انواع مولکول‌ها را با هدف ایجاد تغییرات لازم در ساختار درونی سلول‌ها به درون آنها وارد کنیم. در گذشته هیچ روشی که تا این حد تأثیرگذار باشد ارائه نشده است و این امتیاز بزرگی برای روش جدید ماست. البته شاهد بوده‌ایم که تلاش‌هایی در این زمینه صورت گرفته است اما به دلیل این‌که با دنیایی بسیار کوچک سر و کار داریم، عمده این تلاش‌ها با نتایج مبهمی همراه بوده‌اند.

آیا این روش در نوع خاصی از سلول‌ها پاسخگوست؟

تاکنون که به چنین نتیجه‌ای نرسیده‌ایم و امیدواریم که هرگز نیز به چنین نتیجه‌ای نرسیم. هدف اصلی ما در ارائه این فناوری نوین این بوده است که آن را برای استفاده در انواع ساختارهای سلولی به کار بگیریم. ما در ماه‌های گذشته آزمایشات مختلفی انجام داده و تاکنون شاهد آن نبوده‌ایم که این تکنیک نوین تنها برای برخی از ساختارهای سلولی تأثیرگذار باشد. البته ما در نظر داریم در فازهای تکمیلی این پروژه، استفاده از این روش را روی طیف بسیار گسترده‌ای از ساختارهای سلولی و مولکولی مورد آزمایش قرار دهیم.

این احتمال وجود دارد که با استفاده از این روش رفتار سلول‌ها به طور غیرقابل کنترلی تغییر کنند؟

البته ما نیز به این نوع احتمالات فکر کرده‌ایم اما خوشبختانه این یک فناوری غیرتهاجمی است و در نتیجه موجب نمی‌شود که سلول از درون دچار آشفتگی شود. به همین دلیل تاکنون هیچ مدرک و سندی مبنی بر ایجاد تغییرات رفتاری در سلول‌های مورد بررسی به دست نیاورده‌ایم. البته ما به دنبال ایجاد تغییرات در سلول‌ها هستیم اما این تغییرات باید هدفمند و کاملا تحت کنترل باشند.

شما از صحت و اطمینان به دست آمده در جریان آزمایشات صحبت کردید. کمی هم درباره این آزمایشات صحبت کنید.

برای این‌که بتوان به توسعه همه‌جانبه یک فناوری نوین امیدوار بود باید بتوان آن را در مراحل مختلف آزمایشی به اثبات رساند. پروژه ما نیز از این قاعده مستثنی نبوده است و برای این منظور به سراغ مواد و ترکیبات گوناگونی رفتیم تا درستی نظریات‌مان را بررسی کنیم. ما مواد مختلفی نظیر مولکول‌هایRNA و رشته‌های DNA را به درون گروه‌های مختلف سلولی تزریق کردیم. همچنین از آنجا که قرار است در آینده از این روش برای انتقال مواد مختلف پروتئینی به درون سلول‌ها استفاده شود، ترکیبات مختلف پروتئینی را نیز به این ترتیب و البته با موفقیت به درون ساختارهای سلولی منتقل کردیم.

آینده این فناوری را چگونه ارزیابی می‌کنید؟ آیا تاکنون شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی کاربردی برای سرمایه‌گذاری روی آن اعلام آمادگی کرده‌اند؟

از آنجا که این روش نوین ارتباط مستقیمی با حیات و سلامت مردم دارد هنوز باید کارهای بسیار زیادی بر روی آن انجام دهیم. با این حال نسبت به آینده آن بسیار امیدوار و خوشبین هستیم. از چند ماه پیش که برخی اطلاعات درخصوص این پروژه جدید منتشر شده است، چند شرکت تحقیقاتی و یک شرکت داروسازی خواهان کسب اطلاعات کاملی از این تلاش جدید شده‌اند که برای ما دلگرم‌کننده بوده است. استفاده از فناوری نانو در این روش نوین برگ برنده اصلی ماست. در استفاده از نانو هیچ نگرانی وجود ندارد چون دانش بشری به حد مناسبی در این زمینه رشد کرده و ما مطمئن هستیم می‌توانیم نسل جدیدی از سیستم‌های نفوذ به ساختارهای سلولی را با استفاده از همین نانوسیم‌ها ارائه کنیم. طی یک دهه گذشته استفاده از ساختارهای نانویی با هیجان و شگفتی خیره‌کننده‌ای همراه بوده است. اکنون نوبت آن رسیده است که این دانش نوین را در تمامی عرصه‌های علمی و تحقیقاتی با هدف کمک به بهتر زندگی کردن مردم به کار بگیریم.

پروفسور هانگاک پارک در یک نگاه

پروفسور هانگاک پارک هم‌اکنون در دپارتمان‌های فیزیک، شیمی و فیزیک و شیمی و زیست‌شناسی شیمی دانشگاه هاروارد مشغول به تدریس و انجام تحقیقات گوناگون است. وی تمرکز اصلی تحقیقات خود در سال‌های اخیر را به استفاده از تازه‌ترین ابداعات صورت گرفته در زمینه فناوری نانو و توسعه آن در زیست‌شناسی معطوف کرده است. این محقق سرشناس که در صدر یک تیم حرفه‌ای آزمایشگاهی قرار دارد، تحقیقات زیادی در زمینه به کارگیری ساختارهای سلولی و مولکولی در الکترونیک هدایت می‌کند. وی مقالات زیادی در زمینه استفاده از ساختار سلولی در صنایع الکترونیک و نظایر آن دارد.

مهدی پیرگزی