آنا گزارش می‌دهد؛

«کیت استخراج ژنوم میتوکندری» چگونه ساخته شد؟/ وقتی محصول ایرانی با نمونه آمریکایی رقابت می‌کند

مجری پروژه «کیت استخراج ژنوم میتوکندری» با بیان اینکه وارد فرآیند تجاری‌سازی‌ شده‌ایم، معتقد است که این محصول‌ با کیفیت لازم و قیمت زیر یک میلیون تومان با نمونه آمریکایی رقابت می‌کند.

کد خبر : 445684

گروه استان‌های خبرگزاری آنا ـ حسین بوذری؛ میتوکندریا اندامک‌های میله‌ای شکل هستند که در سلول تولید شده و اکسیژن و مواد مغذی را به آدنوزین تری‌فسفات (ATP) تبدیل می‌کنند.

ATP انرژی شیمیایی «واحد» سلول است که به فعالیت‌های متابولیک سلول قدرت می‌دهد. این فرآیند تنفس هوازی نامیده می‌شود و به همین دلیل حیوانات اکسیژن را تنفس می‌کنند. بدون میتوکندری سلول‌ حیوانات فقط از تنفس بی‌هوازی قادر به دریافت انرژی خواهند بود (در صورت عدم وجود اکسیژن). در حقیقت میتوکندری، سلول‌ها را قادر می‌سازد تا 15 برابر بیشتر از ATP انرژی تولید کنند، چراکه حیوانات نیز مانند انسان برای زنده ماندن به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارند.

ویژگی‌های ساختاری میتوکندری

تعداد میتوکندری‌های موجود در یک سلول بستگی به نیازهای متابولیک آن دارد و ممکن است یک میتوکندری بزرگ تا هزاران نسخه از این اندامک را داشته باشد. میتوکندری‌ها که تقریباً در همه یوکاریوت‌ها از جمله گیاهان، حیوانات، قارچ‌ها و برخی پروکاریوتها وجود دارند به اندازه کافی بزرگ هستند که با میکروسکوپ نوری مشاهده شوند و برای نخستین‌بار در دهه 1800 کشف شدند.

سال‌ها پس از کشف آن، اعتقاد بر این بود که میتوکندری اطلاعات ارثی را منتقل می‌کند. در اواسط دهه 1950 روشی برای جداسازی اندامک دست‌نخورده ایجاد و درک مدرن از عملکرد میتوکندری انجام شد.

ساختار دقیق میتوکندری برای عملکرد اندامک بسیار مهم است (شکل 1 را ببینید).

دو غشای تخصصی، هر میتوکندری موجود در یک سلول را محاصره و ارگانل را به فضای بین دو غشا و ماتریکس داخلی بسیار بزرگتر تقسیم می‌کنند که هریک از آنها حاوی پروتئین‌های بسیار تخصصی است. غشای بیرونی میتوکندری حاوی کانال‌های زیادی است که توسط پروتئین تشکیل شده و مانند الک عمل کرده و مولکول‌هایی را که بسیار بزرگ هستند، فیلتر می‌کند. به‌طور مشابه غشای داخلی به‌شدت پیچیده و فقط به مولکول‌های خاصی اجازه عبور می‌دهد و بسیار بیشتر از غشای خارجی است.

میتوکندری‌ها به‌طور کلی اندامک‌های طولانی هستند که بین یک تا 7 میکرومتر طول دارند و به‌طور مستقیم با سطح فعالیت سلول‌های متابولیک ارتباط دارند؛ با این حال اندامک‌ها کاملاً انعطاف‌پذیر هستند و مطالعات مربوط به گذشت زمان از سلول‌های زنده نشان داد که میتوکندری به سرعت تغییر می‌کند و تقریباً دائماً در سلول حرکت می‌کند.

میتوکندری سلول حیوانی در میکروسکوپ

در شکل شماره 2 یک تصویر دیجیتالی از شبکه میتوکندریایی یافت می‌‌‌شود که در بافت تخمدان از یکی از بستگان بز کوهی معروف به «هیمالیا طاهر» وجود دارد، همانطور که از طریق میکروسکوپ نوری فلورسانس مشاهده می‌شود. شبکه گسترده درهم تنیده با یک رنگ مصنوعی به نام MitoTracker Red (فلورسانس قرمز) که در میتوکندری‌های تنفسی سلول‌های زنده در محیط کشت رشد یافته، دارای برچسب‌ است. هسته‌های نادر دوقلو در این سلول با یک رنگ آبی (فلورسانس سیان) مورد بررسی قرار گرفتند تا مکان متمرکز آنها را در رابطه با شبکه میتوکندری نشان دهند.

میتوکندری با بسیاری از ارگانل‌های دیگر متفاوت است، چراکه DNA حلقوی خاص خود را دارد (شبیه به DNA پروکاریوت‌ها) و به‌طور مستقل از سلولی یافت شده، تکثیر می‌شود، یک مورد مشهود از درون همزیستی (Endosymbiosis).

با توجه به عملکرد میتوکندری در سلول، میتوان گفت که ژنوم میتوکندریایی مسئولیت فعالیت متابولیکی سلولها، بافت ها و در نهایت بدن را بر عهده دارد. در طی مطالعات دانشمندان بیماری های متابولیکی بسیاری از جمله اوتیسم، نوروپاتی استیک لبر، سندروم کرن سایر و سندروم ملاس شناسایی شده اند که از لحاظ بروز ژنتیکی ارتباط مستقیمی با ژنوم میتوکندری دارند.

به گزارش آنا، پژوهشگران و محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه (فراز نقوی و لیلی عطارحسینی) بررسی ارتباط ژنوم میتوکندری با جنسیت جنین تحقیقات خود را با کمترین امکانات آغاز کردند و بدون اینکه ژنوم خالص از سوی کشوری داده شود، خودشان موفق شدند این ژنوم را استخراج کنند.

متخصصان دانشگاه آزاد اسلامی مراغه با کشف روش استخراج ژنوم میتوکندری موفق شدند 70 درصد کیت را تولید کنند که این دستاورد بسیار بزرگی است.

برای بررسی بیشتر چگونگی ساخت کیت استخراج ژنوم میتوکندری از سوی پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی گفتگویی را با فراز نقوی مجری این پروژه ترتیب دادیم.

آنا: در مورد پروژه کیت استخراج ژنوم میتوکندری توضیح دهید. چطور شد ایده ساخت این محصول به ذهن شما رسید؟

نقوی: این ایده‌ حاصل یک طرح تحقیقاتی است که کار ساخت آن سال 1395 در دانشگاه آزاد واحد مراغه با استاد راهنمایی یوسف مهمان‌نواز آغاز شد. محتوای این محصول ارتباط بخشی از ژنوم میتوکندری با جنسیت جنین بود. در مراحل تحقیقاتی و آزمایشگاهی به مشکل بزرگی برخوردیم و نتوانستیم ژنوم میتوکندری را به‌صورت خالص استخراج کنیم.

از هفت شرکت مختلف ایرانی و خارجی کیت‌های استخراج گرفتیم؛ اما هیچ‌کدام از این شرکت‌ها، این ژنوم خالص را به ما ندادند و خودمان با اقتباس از دنیا روش استخراج کیت‌ها را به دست آوردیم.

در این راستا طبق پروتکل‌های دستی که در آزمایشگاه‌های بالینی و تحقیقاتی کشور استفاده می‌شود، کیت‌ها را جمع‌آوری کردیم، به‌طوری‌که اکنون 70 درصد این کیت انجام شده و می‌توانیم این کیت‌ها را خودمان تولید کنیم.

عقد قرارداد با آزمایشگاه‌های ژنتیک برای فروش کیت استخراج ژنوم میتوکندری

دو سال است روی این پروژه کار می‌کنیم و فکر می‌کنم تا سه ماه آینده محصول کیت استخراج ژنوم میتوکندری تجاری‌سازی شود و آن را وارد بازار کنیم؛ اما با قیمت زیر یک میلیون تومان با کیفیتی که حتی با محصول آمریکایی نیز رقابت می‌کند.

آنا: کیت استخراج ژنوم میتوکندری اکنون در چه کشورهایی تولید می‌شود؟

نقوی: در آمریکا و روسیه؛ اما محصولی که در روسیه تولید می‌شود، چندان محبوبیتی ندارد. شرکت ابنوا (Abnova) آمریکا هم این محصول را تولید می‌کند که قیمت آن حدود 17 تا 18 میلیون تومان است.

آنا: وارد فرآیند مجوز و تجاری‌سازی‌ شده‌اید؟

نقوی: بله. وارد فرآیند مجوزها و تجاری‌سازی‌ محصول‌مان شده‌ایم و در حال طی مراحل لازم هستیم.

آنا: کارآیی کیت استخراج ژنوم میتوکندری چیست؟ جرقه این ایده از کجا در ذهن شما زده شد؟

نقوی: از کیت استخراج ژنوم میتوکندری در قسمت بالینی و در آزمایشگاه‌های ژنتیک پزشکی استفاده می‌شود. بسیاری از بیماری‌ها مانند بیماری‌های متابولیکی (قند خون، فشار خون، تیروئید) یا بیماری‌های مادرزادی و سندرم‌های دشواری که فقط از طریق مادر می‌تواند انتقال پیدا کند، توسط ژنوم میتوکندری بررسی می‌شود.

ما یک سندرم ملاس (MELAS) و سندرم کرن سایر(Kearn sayer) داریم که فقط باید از روی ژنوم میتوکندری بررسی و ابتدا مشخص شود علائم از راه ژنوم میتوکندری شناسایی می‌شود یا خیر؟ چراکه هیچ روش شناسایی دیگری ندارد و اگر بخواهیم شناسایی کنیم، فقط باید ژنوم میتوکندری را بررسی کنیم.

قصد داشتیم کیت استخراج ژنوم میتوکندری را به‌صورت خالص از بازار خریداری کنیم و از همان زمان جرقه‌ تولید محصول در دانشگاه به ذهن ما رسید و استارت کار زده شد.

آنا: این کار گروهی است؟

نقوی: بله. این کار حاصل تلاش گروهی است و دو استاد و یک دانشجو در حال کار روی این پروژه هستند.

آنا: شنیده‌ایم برای تجاری‌سازی محصول کیت استخراج ژنوم میتوکندری سرمایه‌گذار نیز دارید؟

نقوی: بله، از شهر مراغه سرمایه‌گذاری حاضر شده با ما همکاری کند.

آنا: این محصول کاربرد بیمارستانی دارد؟

نقوی: خیر. وارد شبکه آزمایشگاهی می‌شود.

آنا: چگونه می‌خواهید کیت استخراج ژنوم میتوکندری را وارد مدار آزمایشگاهی کنید. آیا بیمارستان‌ها آزمایشگاه ژنتیک دارند که این محصول را وارد این آزمایشگاه‌ها کنید؟

نقوی: به نکته خوبی اشاره کردید. اکثر بیمارستان‌ها فاقد آزمایشگاه ژنتیک هستند و چاره‌ای جز عقد قرارداد با آزمایشگاه‌های خصوصی برای فروش محصول نداریم.

آنا: قیمت تمام شده کیت استخراج ژنوم میتوکندری چقدر است و مقرر شده با چه مبلغی این محصول به آزمایشگاه‌های خصوصی و بیمارستان‌های دارای آزمایشگاه ژنتیک فروخته شود؟

نقوی: قیمت تمام شده محصول در بازار بین 17 تا 18 میلیون تومان است، اما آزمایشگاه‌های خیلی معتبر می‌توانند با زیر یک میلیون تومان از ما خریداری کنند.

آنا: بازار جهانی محصول کیت استخراج ژنوم میتوکندری چگونه است؟ در وضعیت اقتصادی فعلی تصمیمی برای صادرات دارید؟

نقوی: همانطور که گفتم محصول کیت استخراج ژنوم میتوکندری فقط در آزمایشگاه ژنتیک کاربرد دارد و اکنون در ایران و پنج کشور همسایه‌ شامل عراق، ‌ترکیه، آذربایجان و ... 800 آزمایشگاه ژنتیک پزشکی داریم، به‌طوری‌که یک بازار بسیار خوب برای این محصول مهیاست.

آماده رقابت با بازار آمریکا هستیم

پیش‌بینی ما این است که در صورت صادرات، آزمایشگاه‌های ژنتیک کشورهای همسایه، ماهانه دو تا سه «کیت» از ما خریداری کنند که مرتبه بالایی از فروش است.

آنا: همانطور که می‌دانید برای تجاری‌سازی، تولید محصول و صادرات به کارگاه نیاز دارید؟ در این باره چه اقداماتی انجام داده‌اید؟

نقوی: چند وقتی است فکر راه‌اندازی کارگاهی برای تولید انبوه محصول را داریم تا زیر نظر مرکز رشد دانشگاه آزاد اسلامی مراغه کارها پیش برود و در نتیجه از محصول در ایران استفاده کرده و به کشورهای خارجی نیز صادر کنیم.

آنا: به نظرتان می‌توانید با محصولات مشابه خارجی و بازار جهانی رقابت کنید؟

نقوی: کیت استخراج ژنوم میتوکندری در مقایسه با نمونه‌های مشابه‌ خارجی قیمت پایینی دارد و اگر بتوانیم به لحاظ کیفیت با محصول آمریکایی رقابت کنیم، مطمئناً بازار خوبی پیدا خواهد کرد.