رونق صادرات با تولید پروتئین‌های نوترکیب انسانی/ زراعت مولکولی جایگزین اقتصاد نفتی می‌شود

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، تولید پروتئین‌‏ها‏‏ی نوترکیب یکی از مهم‌ترین دستاوردهای زیست‌فناوری در قرن بیستم است؛ پروتئین‌هایی که امروزه با استفاده از مهندسی ژنتیک می‌توانند در حجم انبوه و کیفیت مطلوب تولید شوند و با هزینه پایین، پاسخگوی نیاز بسیاری از صنایع از جمله صنعت داروسازی و پزشکی باشند. امروزه تعداد زیادی از پروتئین‌های دارویی مهم با استفاده از فناوری زراعت مولکولی تولید می‌شوند؛ پروتئین‌هایی که ارزش تجاری و اقتصادی زیادی دارند و می‌توانند بهترین جایگزین اقتصاد نفتی باشند.

مختار جلالی جواران، استاد تمام گروه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، معاون آموزشی پیشین دانشگاه تربیت مدرس در این خصوص به آنا می‌گوید؛ «امروزه بحث پروتئین‌های نوترکیب (Recombinant proteins) در دنیا تحت عنوان زراعت مولکولی (Molecular farming) مطرح است. در حال حاضر بسیاری از داروها مانند اینترفرون گاما، پروانسولین، پروهورمون یا پیش‌ماده انسولین، برخی از واکسن‌ها، آنتی‌بادی‌ها و حتی مواد اولیه صنعتی، پروتئین‌هایی هستند که باید تولید شوند. یکی از راه‌های تولید آنها، تولید پروتئین‌های نوترکیب از سلول‌های حیوانی، حشرات و سلول‌های گیاهی است. این کار از طریق مهندسی ژنتیک انجام می‌شود.»

بیشتر بخوانید:

پروتئین جدید از گسترش سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند

به گفته وی «در این روش کد ژن یا ژن‌هایی که قصد داریم پروتئین آنها را تولید کنیم مانند اینترفرون گامای انسانی که کاربرد گسترده‌ای در بحث تشخیصی و درمانی و در بخش‌های مختلف پزشکی دارد، از طریق مهندسی ژنتیک اصلاح می‌شوند. در این شیوه با به‌کارگیری راه‌انداز ژن (Promoter and Terminator) در یک سازه، از طریق روش‌های مختلف مانند اگروباکتریوم سلول گیاهی معرفی می‌شود؛ اگروباکتریوم یک روش طبیعی است که سال‌هاست طبیعت ژن‌هایش را به گیاه منتقل می‌کند. اکنون با ایجاد پاره‌ای اصلاحات، از این روش برای انتقال ژن به گیاهان دولپه‌ای استفاده می‌کنیم یا همان سازه را روی ذرات طلا تنگستن می‌گذاریم و از طریق تفنگ ژنی یا جینگ گان به سلول شلیک می‌کنیم و ذره داخل سلول می‌رود و آنجا سلول تغییر شکل پیدا می‌کند یا مهندسی می‌شود. سپس این سلول مهندسی شده را با کمک روش‌های خاص متمایز می‌کنیم و در نهایت گیاه کاملی به دست می‌آوریم.»

استاد دانشگاه تربیت مدرس بیان می‌کند «این مباحث تئوری نیستند بلکه بیش از ۱۵ سال این کار توسط من و دانشجویانم در آزمایشگاه انجام شده است. در حال حاضر حداقل بیش از ۲۰ دانشجوی مقطع دکترا و کارشناسی ارشد روی ژن‌های مختلف کار کرده و پروتئین‌های نوترکیبی در گیاهان تولید کرده‌اند. مثلا بیش از ۴ رساله و پایان‌نامه به روی مبحث اینترفرون گاما یا پروانسولین کار شده است. البته تمامی این کارها در مرحله آزمایشگاهی، نه کلینیکالی، انجام شده‌اند و تا تجاری‌سازی آنها راه بسی طولانی پیش رو داریم.»

تولید ثروت با کمک علم زراعت مولکولی

جلالی درباره اهمیت و ضرورت تولید این پروتئین‌ها می‌گوید؛ «همواره کشاورزی با ابزاری مانند بیل، گاو آهن، تراکتور و روش‌های سنتی شناخته می‌شده و می‌شود در حالی که علم کشاورزی گستره بسیار وسیعی دارد. زراعت مولکولی یکی از زیرشاخه‌های این رشته است که می‌تواند ضمن ایجاد امنیت غذایی، ارزآوری زیادی نیز به همراه داشته باشد. در زراعت مولکولی، ژن‌هایی را وارد گیاه کرده یا بیان می‌کنیم که از طریق آنها می‌توانیم به ماده موثر برسیم و صادرات را رونق دهیم. مثلا به جای فروش ۱۰ تن چغندر با ارزش تقریبی ۵۰۰ میلیون تومان ما می‌توانیم ۱۰ گرم ماده موثر به ارزش چند میلیارد تومان بفروشیم.»

وی با اشاره به دیگر کاربردهای این علم بیان می‌کند؛ «وقتی خون در رگ‌ها لخته شود به مغز، قلب یا دیگر اعضا و بافت‌های بدن آسیب می‌رساند. در این میان میزان آسیب‌های مغزی و قلبی جبران‌ناپذیرتر است. در حال حاضر گفته می‌شود بیماری‌های سکته مغزی و قلبی نخستین یا دومین عامل مرگ‌ومیر در جامعه بشری محسوب می‌شوند. اگر به موقع برای این بیماران آمپولی تزریق شود که ماده موثر تیشو پلاسمینوژن اکتیویتور داشته باشد، از خطر مرگ رهایی پیدا می‌کنند. این ماده به‌راحتی و به‌سرعت می‌تواند لخته‌های خونی را حل کند و مسیر خون‌رسانی و اکسیژن‌رسانی به سلول‌های قلب و مغز را باز کند و از آسیب رساندن به آنها و مرگ فرد جلوگیری کند. اکنون ما این ژن را از انستیتو پاستور ایران گرفته‌ایم و حدود ۱۵ سال است که تحقیقاتی پیرامون این مسئله به روی این ژن انجام داده‌ایم. ما این ژن انسانی را که هیچ وقت یا هرگز در گیاه وجود نداشته مهندسی ژنتیک کرده‌ایم و به گیاهانی مانند توتون، کاهو و بعضی از گیاهان دیگر انتقال داده‌ایم و اکنون توانسته‌ایم این گیاهان را وادار به تولید این ماده موثر کنیم و ژن اصلاح‌شده (tPA) را به‌عنوان (rPA) که اکنون دانشجویان مقطع دکترا در حال فعالیت هستند، داشته باشیم. این روش می‌تواند درآمد کشاورزی را افزایش دهد. همچنین کشاورزی سنتی را تبدیل به صنعتی کند. در اشل کوچک نیز می‌تواند درآمدزایی و ارزش آفرینی زیادی به همراه داشته باشد.

درمان دیابت با کمک گیاهان نوترکیب

استاد تمام گروه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس می‌گوید؛ «در حال حاضر حدود ۶۰۰ هزار نفر در ایران مبتلا به بیماری دیابت هستند. بسیاری از این افراد باید آمپول انسولین تزریق کنند. طبیعتا حجم بسیار بالایی انسولین برای رفع نیاز این افراد لازم داریم. اکنون سیستم‌های باکتریایی، فرمانتور و روش‌های صنعتی که پرهزینه هستند انسولین تولید می‌کنند اما اگر بتوانیم گیاهی تولید کنیم که ضمن اینکه میوه بدهد هم غذا و هم دارو باشد، می‌توانیم این نیاز جامعه را رفع کنیم. مثلا قند توت‌فرنگی برای بیماران دیابتی ضرر ندارد. اگر بتوانیم این ژن انسانی را به توت‌فرنگی انتقال دهیم و توت‌فرنگی تولید کنیم که پروانسولین داشته باشد، افراد دیابتی می‌توانند با میزان مشخص این میوه را بخورند؛ میوه‌ای که هم غذا و هم دارو است. البته این روش علمی پیچیدگی‌های خاص خودش را دارد و باید مهندسی‌ خیلی پیشرفته‌ای روی این ژن صورت بگیرد تا این ژن انسانی بتواند در گیاه بیان شود و دانه‌های توت‌فرنگی پس از تناول، هنگام آزادسازی پروتئین به وسیله پروتئازهای دهان، اسیدیته معده و... تجزیه و تحلیل نشود بلکه بروند به بخش مورد نظر و وارد خون شوند و وظیفه کاهش قند خون را انجام دهند.»

بیشتر بخوانید:

ماهیچه مصنوعی با پروتئین انسانی ساخته شد

اکنون دریچه بسیار ارزشمند و بزرگ به روی بشریت به خصوص در بخش کشاورزی باز شده است. اگر از این تکنولوژی استفاده کنیم، می‌توانیم حتی در میان مدت و بلند مدت به جای صادرات کشتی‌های چند میلیون تنی بشکه‌های نفت، پاکت‌ها و بسته‌های چند گرمی یا حتی چند کیلوگرمی مواد موثر پروتئین‌های نوترکیب از طریق زراعت مولکولی داشته باشیم.

انتهای پیام/۴۰۲۱/پ