جهان پس از ویرایش ژن
ویرایش ژن منجر به تغییراتی در آینده جهان مثل بازگشت ماموتها و دودو، داشتن محصولات کشاورزی سالمتر و درمان بسیاری از بیماریها مثل سرطان، ایدز و هموفیلی خواهد شد
در سال 1953 و در زمان کشف DNA کمتر کسی فکر میکرد که از طریق روشی چون ویرایش ژن بتوان آینده بشریت را تغییر داد، آب و هوا را تعیین کرد، محصولات کشاورزی سالمتری تولید یا بیماریهای ژنتیکی را درمان کرد یا حتی حیوانات منقرض شده چون دودو یا دایناسورها را به زمین برگرداند. بله امروز در سال 2023 میلادی همه این تغییرات که به طور مستقیم روی آینده انسان اثرگذار است از طریق روشی به نام ویرایش ژن امکان پذیر خواهد بود.
DNA و ژنها
DNA ما از چهار مولکول کلیدی به نام جفت باز A، T، C و Gساخته شده است. توالیهای این چهار واحد در ژنها گروه بندی میشوند. این ژنها به عنوان «کد» برای مواد کلیدی که بدن باید بسازد مانند پروتئینها عمل میکنند.
ژنها میتوانند کوتاه باشند که معمولا از کمتر از صد واحد ساخته میشوند. ژنهای بلند از میلیونها واحد تشکیل شدهاند. برای مثال، ژن DMD پروتئینی به نام دیستروفین را کدنویسی و از ساختار و قدرت سلولهای عضلانی پشتیبانی می کند. DMD بیش از 2.2 میلیون واحد دارد.
ویرایش ژن چیست؟
ویرایش ژن یک فناوری است که می تواند توالی DNA را در یک یا چند نقطه از رشته تغییر دهد. دانشمندان می توانند یک پایه واحد را حذف کنند یا تغییر دهند یا یک ژن جدید را به طور کامل وارد کنند. ویرایش ژن می تواند به معنای واقعی کلمه DNA را بازنویسی کند. روشهای مختلفی برای ویرایش ژنها وجود دارد، اما محبوبترین روش از فناوری به نام کریسپر(CRISPR) استفاده میکند.
کریسپر(CRISPR) و ژن درمانی
«CRISP» مخفف «تناوبهای کوتاهِ پالیندرومِ فاصلهدارِ منظمِ خوشهای» و یک فناوری است که دانشمندان را قادر میسازد «دیانای» (DNA) هر ژنوم را ویرایش کنند. دانشمندان با ویرایش DNA میتوانند ویژگیهای خاصی از یک ارگانیسم را تغییر دهند. کریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتریهاست که آنها را قادر به کشف دی.ان.ای ویروس و بعد نابودیشان میکند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام «کَس ۹» (Cas9) است که قابلیت جست وجو، برش زدن و سرانجام دگرگونی و تبدیل دی.ان.ای ویروس را به روشی خاص دارد.
مزایای ویرایش ژن
ویرایش ژن مزایای بسیاری دارد. ایجاد محصولات مقاوم در برابر خشکسالی، تغییرات آب و هوا و درمان بیماری ها و... نمونه هایی از این مزایا هستند.
درمان بیماری ها
تکنیکهای کریسپر میتوانند در درمان بیماریهای زیادی از آلزایمر گرفته تا مشکلات قلبی کاربرد داشته باشند. این روش به دانشمندان اجازه داده است تا ویروس HIV را از موجود زنده حذف کنند. همچنین به دانشمندان کمک می کند تا «مرکز فرماندهی» سرطان را پیدا و ویروس هایی ایجاد کنند که اَبَرشیمی ها را مجبور به تخریب خود کنند.
دانشمندان می گویند در آینده ویرایش ژن در درمان کم خونی سلول داسی شکل، هموفیلی و دیستروفی عضلانی نقش دارد، اما برنامه های کاربردی هنوز آماده نیستند.
تحقیقات مداوم و به احتمال زیاد دستیابی به تکنیک های جدید ویرایش ژن که هنوز کشف نشده اند سال ها طول می کشد.
تولید محصولات کشاورزی سالم تر
یک شرکت کشاورزی با پیشرفت غیرمنتظرهای در مهندسی ژنتیک موفق شده با DNA اصلاح شده، یک محصول را تولید کند. اصلاح ژن، به برداشت محصول بیشتر، رسیدن به محصولات مدنظر و خوش طعمتر کمک میکند. به گفته تحلیل گران، این نتایج، بازار فروش دانه را در طول دهه، ارتقا خواهند داد.
همچنین محققان چینی توانستهاند از طریق ویرایش ژنتیکی محصولی از کاهو با ویتامین c بیشتر و یک برنج مقاوم به سموم علف کش تولید کنند. با استفاده از این فناوری، چین قادر خواهد شد که از واردات بخش عظیمی از بذرهای سبزی و وابستگی به تولید محصولات بومی بکاهد. این روند تغییرات در تولید محصولات کشاورزی نشان میدهد در آینده نه چندان دور شاهد تولید محصولات سالم و غنی تر خواهیم بود.
بازگرداندن حیوانات منقرض شده
یک شرکت نوبنیان فعال در زمینه علوم زیستی و ژنتیک گفته است قصد دارد حیواناتی که هزاران سال پیش منقرض شدهاند مثل دودو و ماموتها را با فناوری ویرایش ژن به حیات بازگرداند.دانشمندان برای تولید دوباره ماموتها از روش CRISPR استفاده میکنند. دی.ان .ای استخراج شده از ماموتها که در دست است به دلیل گذشت زمان بسیار تکهتکه و تخریب شده، به همین دلیل هدف از این ماموریت نه تولید یک ماموت دقیق بلکه ایجاد یک موجود ترکیبی زنده از فیل و ماموت با مهندسی ژنتیک است به نحوی که به لحاظ بصری کسی قادر به تشخیص تفاوت آن با اصل منقرض شدهاش نباشد.
باید نگران ویرایش ژن بود؟
ویرایش ژن یک موضوع بحث برانگیز است. اگر دولتها با دانشمندان برای تنظیم استفاده از آن همکاری نکنند میتواند به فناوری دیگری تبدیل شود که تنها به نفع ثروتمندترین افراد باشد. برای مثال، اولین مورد کاشت غیرقانونی جنین اصلاح شده ژنتیکی در سال ۲۰۱۹ میلادی در چین گزارش و منجر به زندانی شدن سه دانشمند شد. دانشمندان تلاش کردند تا از جنینهای دوقلو در برابر HIV که توسط پدرشان منتقل میشد محافظت کنند، اما در عوض ایجاد ایمنی احتمالا باعث جهشهایی شده است که پیامدهای آن هنوز ناشناخته است. قوانین و مقررات درباره این فناوری سخت گیرانه هستند. بیشتر کشورها کاشت جنین انسانی را که به هر طریقی از نظر ژنتیکی تغییر یافته ممنوع می کنند. با وجود این، همان طور که نمونه ۲۰۱۹ نشان میدهد قوانین میتوانند شکسته شوند و تغییر کنند.