شنگول و منگول‌های‌ عصر ما

البته در ادامه با تولید سلول‌های پرتوان القایی از پوست جایگاه کاربرد سلول‌های بنیادی به‌عنوان محوری برای شبیه‌سازی درمانی تغییر یافت و کل پروژه شبیه‌سازی سمت و سوی دیگری به خود گرفت.

این عوامل، پژوهشگران کشورمان را بر آن داشت تا در مجموعه رویان از همین فناوری به منظور تولید حیوانات ترنس‌ژن یا تراریخته استفاده کنند تا با دستکاری‌های ژنتیک بتوانند پروتئین‌های دارویی را در شیر این حیوانات وارد کنند و با تلخیص فرآورده‌های دارویی ناشی از آن تحولی بزرگ در صنعت دارویی کشور به‌وجود آورند.

هم‌اکنون این هدف‌گذاری‌ها با تولد اولین بزغاله‌های تراریخته کشور که شنگول و منگول نام گرفتند و شیرشان حاوی فاکتور 9 انعقادی خون انسان برای کمک به درمان بیماران هموفیلی است، محقق شده است.

جزئیات بیشتری را در ارتباط با این دستاورد ارزشمند از زبان امیر امیری‌یکتا ، کارشناس ارشد میکروبیولوژی و ژنتیک این پروژه در پژوهشگاه رویان بشنوید.

ابتدا در ارتباط با ژنتیک آغاز پروژه شبیه‌سازی در رویان،انگیزه و اهداف آغازین طرح و جهت‌گیری‌های بعدی این تحقیقات از شبیه‌سازی درمانی تا شبیه‌سازی تولید مثلی توضیح دهید.

فعالیت‌های تحقیقاتی پژوهشگاه رویان در زمینه‌تکنیک‌های شبیه‌سازی حیوانات از سال 1382 ‌و با تلاش‌های زنده‌یاد دکتر سعید کاظمی‌آشتیانی در تهران و اصفهان روی موش، گوسفند، گاو و بز شروع شد.

این پروژه طی 3 مرحله برنامه‌ریزی شده است؛ تولید حیوان از طریق بلوغ تخمک و لقاح آزمایشگاهی (IVM-IVF)، تولید حیوان شبیه‌سازی شده و سرانجام تولید حیوان تراریخته. براساس این طرح، ابتدا حیوانات حاصل از بلوغ آزمایشگاهی تخمک و لقاح خارج رحمی (موش،گوسفند، گوساله و بز) تولید شدند.

سپس محققان رویان با تولد رویانا نخستین گوسفند شبیه‌سازی شده خاورمیانه در مهر 1385 توانستند به فناوری تولید حیوان شبیه‌سازی دست یابند و به‌رغم تمامی مشکلات و محدودیت‌های مالی موجود، طرح‌های شبیه‌سازی در قالب پروژه‌های بلند مدت و با هدف کاربردی کردن آن ادامه یافت و طی 3 سال اخیر با بهبود تکنیک به موفقیت‌های تازه‌ای در این زمینه رسید و توانست میزان تولید جنین و موارد باروری حاصل از آنها را به حد مطلوب‌تری برساند.

در فروردین 1388 حنا، اولین بزغاله شبیه‌سازی شده در اصفهان به دنیا آمد. اولین گوساله‌های شبیه‌سازی شده خاورمیانه نیز با نام‌های بنیانا و تامینا تیر 1388متولد شدند که چند روز پس از تولد به علت بیماری عفونی تلف شدند.

تصویری روشن و واضح از تفاوت‌های پروسه شبیه‌سازی حیوانات و تولید حیوانات تراریخته، البته به زبان علمی ساده برایمان بیان کنید.

در پروسه شبیه‌سازی، سلول غیرجنسی پس از جداسازی از حیوان والد بدون تغییر در ماهیت ژنتیک به تخمک بی‌هسته انتقال می‌یابد و حیوان متولد شده در نهایت هم از نظر ژنتیکی و هم از نظر جنسیت همتای والد خود است در حالی که در فرآیند تولید حیوان تراریخته، با توجه به هدف خاص، دستکاری ژنتیکی روی سلول غیر جنسی صورت می‌گیرد و حیوانات متولد شده دارای خصیصه‌ای متفاوت از والد خود خواهند بود.

در پروژه تولید حیوانات تراریخته چه چشم‌اندازهای علمی و تکنولوژیک مطرح شده‌اند که در شبیه‌سازی حیوانات نیستند؟

تولید حیوان تراریخته کاربردهای متعددی دارد، از جمله: تولید حیوانات با کارایی بهتر، حیوانات مدل برای مطالعه بیماری‌های انسان، حیواناتی برای تولید پروتئین‌های دارویی مورد نظر و حیوانات برای تولید ارگان‌هایی برای پیوند (زنوترنسپلنت).

کاربردهای صحیح انتقال ژن در حیوانات مزرعه به منظور بهبود کیفیت و مقدار محصول، مقاومت در برابر بیماری، تولید پروتئین‌های با ارزش در غدد شیری یا ارگان‌های دیگر، تغییرات ژنتیکی حیوانات برای تولید اندام‌های قابل پیوند به انسان و تولید مدل‌های حیوانی جدید برای مواقعی که استفاده از موش و دیگر پستانداران کوچک مفید نیست.

مسلما یکی از اصلی‌ترین اهداف تولید گوسفند یا بز شبیه‌سازی شده القای پروتئینی چون TPA در شیر حیوانات بوده است و در بزغاله‌های تراریخته تولید شده هم هدف‌گذاری اصلی بیان پروتئین خاصی چون فاکتور 9 انعقادی در شیر حیوان است. با وجود این در مورد حیوانات کلون شده در رویان، هدف فوق تاکنون به نتیجه نرسیده است.پس چرا با صراحت از موفقیت این پروژه از حیوانات تراریخته صحبت می‌شود؟ چه پاسخی برای این ابهامات دارید؟

بگذارید این مساله را روشن کنیم که در پروسه شبیه‌سازی هیچ‌گونه پروتئینی به علت عدم دستکاری ژنتیک تولید نمی‌شود.

پژوهشگاه رویان تحقیقات خود را برای تولید بز تراریخته برای فاکتور 9 انعقادی خون (برای درمان هموفیلی B) در تهران و تولید گاو تراریخته برای پروتئین TPA (برای درمان بیماران سکته قلبی) در اصفهان از سال 1385 آغاز کرد. البته در اصفهان به دلیل پاره‌ای از مشکلات از قبیل طولانی بودن مدت بارداری گاو نسبت به بز و هزینه بالای تهیه و نگهداری گاو، پس از گذشت مدتی بز جایگزین گاو شد.

سرانجام پس از گذشت 3 سال تلاش، مرکز تهران موفق به تولید اولین بزغاله‌های تراریخته حاوی ژن فاکتور 9 انعقادی خون انسان در تاریخ 19 دی ماه گردید و بلافاصله پس از تولد این حیوانات، آزمایش‌های مولکولی متفاوت به دفعات به منظور تایید تراریختگی آنها انجام شد.البته در مرکز اصفهان بزغاله زنده متولد شده حاوی ژن TPA تاکنون نداشته‌ایم.

چه تضمینی وجود دارد که بزغاله‌های تولید شده در ادامه دچار مشکلاتی برای ادامه حیاتشان نشوند؟

در پروسه تولید حیوانات تراریخته به دلیل ورود یک توالی DNA خارجی به ژنوم سلول والد، میزان سقط بالاست و طی روند تولید، به دلیل درج شدن ژن خارجی در نقاط حساس ژنوم سلول والد، تعداد زیادی از بارداری‌ها به تولد نمی‌انجامد.

در صورت موفقیت‌آمیز بودن بارداری، احتمال این‌که ژن در جای مناسبی درج شده باشد زیاد خواهد بود. شایان ذکر است پس از تولد حیوان تراریخته، از سلول‌های آنها در تهیه حیوانات تراریخته بیشتر استفاده خواهد شد.

به بیان دیگر، چشم‌انداز دست یافتنی برای پروژه شبیه‌سازی حیوانات چیست؟

تاکنون تمامی گونه‌های اصلی حیوانات اهلی تحت کلونینگ قرار گرفته‌اند. با وجود این متأسفانه روش‌های کنونی به اندازه‌ای موثر واقع نشده که سبب برانگیختن علاقه‌مندی و توجه حیطه بازرگانی و اقتصادی، برای استفاده از تکنولوژی کلونینگ در تهیه مواد غذایی شود.

به همین ترتیب، نقاط مبهم و سوال‌برانگیز فراوانی درباره موقعیت سلامت و بقای موجودات کلون شده وجود دارد. تا این لحظه بر سر این موضوع، بحث‌های فراوانی صورت گرفته است.

این مباحث منجر به ایجاد نگرانی نسبت به کیفیت و استاندارد غذا و سایر محصولات به دست آمده از حیوانات کلون شده، گردیده است. این کاستی‌ها سبب شد توجه و نگرانی محققان و اقتصاددانان، بیش از آن‌که به جنبه بازرگانی تولید حیوانات اهلی معطوف شود، بر استفاده از تکنولوژی کلونینگ در جهت تولید حیواناتی با کیفیت بهتر از نظر بیوتکنیکال و محصولات طبی متمرکز گردد.

البته اخیرا پیشرفت‌های ارزشمندی در این زمینه کسب شده است. به عنوان مثال، تکنولوژی کلونینگ، موفق به تولید غیرجنسی گاوها و بزهایی شده که قادرند محصولات بسیار ارزشمند را با خاصیت دارویی در شیر یا سرم خود ترشح کنند؛ یا خوک‌هایی ایجاد شده‌اند که می‌توانند به عنوان اهداکنندگان عضو، بافت و سلول در پروسه پیوند میان 2 گونه مختلف (Xenotransplantation) مورد استفاده قرار گیرند و این خود نقطه آغاز است. هنوز در حیطه کشاورزی نقاط مبهم فراوانی وجود دارد. اخیرا روش‌های کلونینگ برای تولید حیوانات اهلی با رشد نرمال یا افزایش یافته با کمک تغییرات ژنتیک و نیز تبدیل و تغییر در جهت برتر کردن کیفیت شیر،‌ غذا و تولید فیبر مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

و درباره بزغاله‌های تراریخته چطور؟

این بزهای ماده می‌توانند برای تولید شیر در کمتر از یک سال یک نمونه ابتدایی را برای تست محصولات فراهم کنند.

مقادیر بیشتری از شیر می‌تواند به دنبال یک بارداری طبیعی یا جفتگیری مصنوعی بز ماده ترنس‌ژنیک تولید شود.

استخراج پروتئین از این شیر می‌تواند مقادیر کافی پروتئین را برای بررسی‌ آزمایشگاهی و یا برای استفاده در آزمایش کلینیکی انسان تولید کند که تمامی این مراحل نیازمند آزمایش‌های تخصصی در این زمینه است.

پونه شیرازی

رویانا، اولین گوسفند و حیوان شبیه‌سازی شده در ایران و خاورمیانه

بوانا، اولین گوساله که با روش IVM-IVF در سال 87 متولد شده است

بنیانا و تامینا دو گوساله شبیه‌سازی شده که تیرماه 88 متولد و چند روز پس از تولد تلف شدند

حنا اولین بزغاله شبیه‌سازی شده رویان و خاورمیانه که در فروردین 88 متولد شد

اولین بزغاله تراریخته با ژن تولید داروی tPA

صحنه تولد ا‌ولین بزغاله‌های تراریخته(ترنس ژن) رویان و خاورمیانه که دی‌ماه 88 متولد شد