نسرین خسروشاهی: 10 سال پیش، به دنیا آمدن اولین گوسفند شبیه‌سازی شده به نام «دالی» نخستین شاهد زنده‌ دال بر این بود که دانشمندان توانسته‌اند یکی از پیچیده‌ترین مسائل بیولوژی سلولی را حل کنند.

اگرچه پس از گذشت تقریبا یک دهه از این اتفاق مهم، این سوال پیش می‌آید که آیا دانش شبیه‌سازی توانسته انتظارات را بر‌آورده کند؟

تولد دالی زمانی روی داد که عده‌ای از دانشمندان موسسه رازلین در شهر ادینبورگ اسکاتلند به دنبال راهی برای اصلاح نژاد حیوانات اهلی بودند؛ در سال 1997بعد از حدود 277 تلاش برای شبیه سازی، یک گوسفند خلق ‌شد و جنجال بزرگی به‌پا کرد.

امروز اما حیوانات زیادی در کشورهای مختلف شبیه‌سازی شده‌اند. جالب اینجاست که اگرچه به نظر می‌رسد دالی حاصل اولین تلاش دانشمندان در شبیه‌سازی بوده ولی از سال‌ها قبل این روش اعمال می‌شده است؛

چنان‌که جان گاردن در سال 1970 اولین تلاش در این زمینه را انجام داد و چیزی نمانده بود قورباغه ای بسازد! او سلول یکی از بافت‌های تخصصی قورباغه را برداشت و هسته‌اش را خارج کرد، سپس این هسته را وارد سلول تخم قورباغه دیگری کرد که هسته‌اش را با اشعه ماوراء بنفش از بین برده بودند.

نتیجه یک نوزاد قورباغه مشابه قورباغه اول  بود. این نوزاد آنقدر زنده نماند که قورباغه‌ای کامل شود، اما این روش انتقال هسته اساسی ترین روش کلونینگ شد.

به همین ترتیب سال 1963 یک ماهی کپور، سال 1997 دالی، سال 2000 بچه خوک اسکاتلندی، سال 2001 گاو وحشی، سال 2003 خرگوش و قاطر و اسب و سال 2005 یک سگ شکاری برای اولین بار توسط دانشمندان شبیه سازی شد.

دالی چگونه به دنیا آمد؟

با وجود تکنیک‌های مختلفی که برای کلونینگ  وجود دارد، از جمله کلونینگ رویانی، کلونینگ تولید مثلی و کلونینگ درمانی، در مورد دالی از روش تولید مثلی استفاده شد. در این روش در مرحله خاصی از تقسیم سلولی هسته سلول‌های سوماتیک را که شامل تمام مواد ژنتیکی است خارج کرده  و پس از شوک الکتریکی و یا شیمیایی هسته را داخل تخم لقاح نیافته‌ای که هسته‌اش قبلا خارج شده قرار می‌دهند.

سپس آن را به رحم میزبان ماده منتقل می‌کنند تا مراحل تکاملش را طی کند. تفاوت اصلی میان روش تولید مثل طبیعی با شبیه سازی در منشا کرموزم‌هاست که در حالت طبیعی یکسری از مادر و یکسری از پدر به ارث می‌رسد؛ اما در شبیه سازی منشا هر دو سری کروموزم از یک سلول سوماتیک است.

اگر‏‎ سلول‌ها ژن‌های‌‏‎ یکسانی داشته باشند، باید همه آنها بالقوه توان ایجاد یک جاندار کامل جدید را داشته باشند، همانطور که سلول تخم این قابلیت را دارد. بنابراین اگر هسته سلول تخم را که جایگاه ژن‌هاست از آن خارج کنیم و هسته سلولی مانند  پوست، عصب یا پیاز مو را درون آن بکاریم باید جاندار کاملی به وجود بیاید. جانداری که فقط از یک سلول درست شده است.

هدف اصلی کلونینگ هم، انتقال اطلاعات ژنتیکی از یک سلول به سلول‌هایی است که از این اطلاعات تهی شده‌اند. به این ترتیب سلولی تولید می شود که می‌توان آن را رشد و کشت داد.‏‎‏‎

راز مرگ دالی

یکی از مهم‌ترین اختلافاتی که میان دانشمندان وجود دارد این است که آیا موجود کلون شده‌ای مانند دالی صددرصد مشابه تک والدش است یا خیر؟ همین موضوع  مرگ دالی را در هاله‌ای از ابهام قرار داده است؛ برخی معتقدند موجودات کلون شده کاملا شبیه والد خود هستند و بنابراین نارسایی‌های ژنتیکی را به نسل بعد منتقل می‌کنند.

به همین سبب علت مرگ دالی را این می‌دانند که گوسفند دهنده سلول 6 ساله بوده و دالی زمانی که به دنیا آمده خصوصیات یک گوسفند 6 ساله را داشته است. اما در مقابل برخی این تشابه را صد درصد نمی‌دانند و معتقدند مرگ زود هنگام دالی ربطی به شبیه سازی ندارد و او بر اثر عفونت تنفسی شایع در گوسفندان مرده است.

دلیل آنها هم اطلاعات ژنتیکی است که در میتوکندری وجود دارد. میتوکندری بخشی از سلول است که داخل سیتوپلاسم قرار دارد وحاوی مقداری DNA  است؛ البته مشخص نیست این مقدار تا چه حد در موجود شبیه سازی شده می‌تواند تغییر ایجاد کند.

شبیه‌سازی در ایران

هر چند  تنها تعداد معدودی از کشورها به فناوری پیشرفته همانندسازی حیوانات دست یافته‌اند اما ایران نیز از این فناوری عقب نمانده. محققان پژوهشکده رویان در راستای  دستیابی به فناوری شبیه‌سازی حیوانات نسبت به کلونینگ، بره شبیه سازی شده‌ای به نام رویانا را هشتم مهر ماه سال گذشته در پایگاه تحقیقاتی اصفهان پژوهشکده رویان به دنیا آوردند.

هر چند این پژوهشکده برای اولین بار یازدهم مردادماه  موفق شده بود گوسفندی شبیه‌سازی شده را زنده به دنیا آورد؛ اما این گوسفند چند دقیقه بیشتر زنده نماند. پس از این موفقیت اولیه، دانشمندان کشورمان  تلاش‌های بسیاری به منظور به دنیا آوردن گوسفندی که بتواند مدت طولانی‌تری زنده بماند، انجام دادند و سرانجام  رویانا به دنیا آمد.

اکنون پس از گذشت 5 ماه از تولد این بره  محققان در پى یافتن جفت مناسب براى او هستند  زیرا چهار ماه دیگر بالغ مى‌شود.

محمدحسین نصر ‌اصفهانى، رئیس پایگاه تحقیقاتى علوم سلولى پژوهشکده رویان اصفهان معتقد است رویانا وضعیت جسمانى خوبى دارد و با گوسفندان دیگر هم سن خود تفاوتى نداشته و قادر به تولید مثل خواهد بود. به این ترتیب ایران در فهرست  8 کشور دارای این فن‌آوری قرار گرفته است.

دوران کودکی شبیه‌سازی

استفاده از حیوانات شبیه‌سازی شده‌ای مانند گاو وگوسفند می‌تواند ما را به پیشرفت‌های پزشکی از جمله استفاده از آنها در تولید آنتی‌بادی‌های انسانی قابل استفاده علیه بیماری‌های مسری برساند.

در حقیقت علت انتخاب گوسفند و گاو برای انجام همانندسازی در دسترس بودن آنها از لحاظ اقتصادی است. با توجه به اهمیت این دو گونه دامی از لحاظ تولید گوشت و شیر می‌توان با انتقال ژن‌های مفید و بهینه سازی این دو گونه از تکنیک همانندسازی در تکثیر دام‌هایی با ویژگی‌های بهینه بهره برد.

دالی نخستین جانور وحتی نخستین گوسفندی نبود که شبیه سازی شد اما چون اولین پستانداری بود که از یک سلول بالغ شبیه‌سازی شد امکان شبیه‌سازی انسان از سلول بالغ را قوت بخشید.

با این که هیچ دلیل روشنی وجود ندارد که بافت انسان رفتاری بسیار متفاوت از بافت یک گوسفند بروز بدهد اما همانندسازی انسان با استفاده از شیوه‌های تکامل یافته مورد استفاده در گوسفند یا سایر حیوانات می‌تواند میسر شود.

هر چند سرمایه‌گذاری‌های مخاطره آمیز روی کاربرد‌های این فن‌آوری در انسان بیشتر تخیلی به نظر می‌رسد. یکی از اشکالاتی که به  کلونینگ وارد است، عمر کوتاه حیوانات شبیه سازی شده است.

بررسی‌ها نشان داده حیوانات همانندسازی شده  به میزان بیشتری در معرض خطر ابتلا به انواع عفونت، سرطان و سایر اختلالات قراردارند. به اعتقاد پروفسور یان ویلموت، یکی از خالقان دالی، هنوزهم کارآیی‌های کلونینگ شگفت‌آور است زیرا این تکنولوژی هنوز در مراحل اولیه است و حدود 98 درصد تلاش‌ها شکست می‌خورد.

هر چند دالی در فوریه سال 2003 در 6 سالگی مرد اما به گفته دکتر ویلموت همواره نام او انجام یک عمل غیرممکن و بسیار بزرگ علمی را گوشزد خواهد کرد. اگر چه این موجود شبیه‌سازی شده عمر کوتاهی داشت اما توانست 4 بره به دنیا آورد. هم اکنون پیکر دالی در موزه بین المللی اسکاتلند نگهداری می‌شود.

کد خبر 18628

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار