جستجو آ ا ب پ ت ث ج چ ح
خ د ذ ر ز ژ س ش ص ض ط ظ
ع غ ف ق ک گ ل م ن و ه ی

‏نمایش پست‌ها با برچسب شبیه‌سازی. نمایش همه پست‌ها
‏نمایش پست‌ها با برچسب شبیه‌سازی. نمایش همه پست‌ها

۱۳۹۳ آذر ۳, دوشنبه

شبیه‌سازی

از: شبکه‌ی اینترنتی ‌آفتاب

موجودات زیراکسی

شبیه‌سازی یا همان کلونینگ


فهرست مندرجات





دوقلوها پدیده‌ای بسیار عادی، ولی پیچیده در طبیعت هستند؛ دو نفر دقیقاً شبیه به‌هم که به‌راحتی از سوی جامعه پذیرفته می‌شوند. حالا تصور کنید به‌جای دو نفر، ۲ هزار نفر آدم شبیه به‌هم در یک جامعه وجود داشته باشند، آن موقع چطور این تعداد انسان مشابه را تحمل می‌کنید. علم شبیه‌سازی، علمی است که ظرفیت چنین کاری را دارد و اگر صاحبان قدرت از آن در راستای اهداف بعید استفاده کنند، می‌توانند روزی ۱۰ هزار نسخه از یک نفر را تولید کرده و آن‌ها را از یک تا ۱۰ هزار نام‌گذاری کنند. فاجعه است، اما دست یافتنی، از این رو آشنایی با شبیه‌سازی چندان هم بی‌مورد به نظر نمی‌رسد.


شبیه‌سازی یا همان کلونینگ، بزرگ‌ترین اتفاق علمی دهه ۹۰ میلادی به‌شمار می‌رود که به لطف فیلم ژوراسیک پارک با اقبال عمومی هم مواجه شد. پس از آن، انتظارات مردم از این شاخه علم ژنتیک بی‌هیچ پشتوانه‌ای بدون دلیل بالا رفت. مردم دیدند که در فیلم ژوراسیک پارک، دانشمندان با استفاده از دی‌ان‌ای مگس‌هایی که میلیون‌ها سال پیش دایناسورها را نیش زده بودند، دوباره دایناسورها را شبیه‌سازی کردند. این سوژه سینمایی باوری را برای مردم به‌وجود آورد که حالا که دایناسورهای میلیون‌ها سال پیش، از طریق دی‌ان‌ای حشرات بازسازی شده‌اند، بازسازی حیوانات و سازه‌های زیستی که مثلا ۳۰ سال پیش منقرض شده‌اند، مثل آب خوردن است. دالی گوسفنده، گوسفند شبیه‌سازی هم مزید بر علت شد تا مردم یکباره از دانشمندان ژنتیک بخواهند یک انسان شبیه‌سازی شده از کلاه جادوگری‌شان بیرون آورند، اما اکران ژوراسیک پارک، آغاز تاریخ شبیه‌سازی به‌شمار نمی‌رود. آغاز داستان شبیه‌سازی به اوایل قرن بیستم باز می‌گردد؛ جایی‌که آدولف ادوارد دریش، تخم یک جانور دریایی را به دو تکه جداگانه تقسیم کرد و آن‌ها را جداگانه رشد داد. در آن‌زمان خود آدولف هم نمی‌دانست که این عمل او پایه‌گذار علم شبیه‌سازی است. پس از او اتفاقات بسیار زیاد و مهمی در این زمینه اتفاق افتاد که مهم‌ترین آن‌ها که باعث ایجاد جهش بزرگی در شبیه‌سازی شد، شبیه‌سازی دالی گوسفنده در اسکاتلند بود.

شبیه‌سازی چیست؟▲

شبیه‌سازی به بیان مختصر، خلق یک ارگان زیستی است که دقیقا کپی ژنتیک ارگان دیگری باشد. این بدان معناست که کوچک‌ترین ساختارهای ژنتیک دو ارگان باید دقیقاً مشابه هم باشند. برای این منظور در حال حاضر دو روش درجهان وجود دارد:

۱- جفت‌سازی مصنوعی جنینی: این روش از لحاظ فنی در سطح پایینی قرار دارد. همان‌طور که از اسم آن برمی آید، این فن‌آوری در واقع تقلیدی از روش طبیعی تولید جفت‌های شناسایی است. این کار در طبیعت در سلول تخم اتفاق می‌افتد و در نهایت دو ساختار زیستی که از لحاظ ساختار ژنتیک کاملاً مشابه هستند، پدید می‌آید. جفت‌سازی مصنوعی جنینی هم در واقع انجام همین کار در بیرون از بدن مادر و در آزمایشگاه است.

۲- انتقال هسته سلول: انتقال هسته سلول، شیوه متفاوتی نسبت به جفت‌سازی مصنوعی جنینی است، اما با این حال نتیجه هم در این روش یکی است؛ کلون یا کپی ژنتیک دقیق از یک سلول. این روش همان روشی است که با آن دالی گوسفنده خلق شد. روش خلق دالی به این صورت بود: دانشمندان ابتدا یک سلول از یک گوسفند ماده را ایزوله کردند. سپس هسته آن را به سلولی که هسته آن قبلا از آن جدا شده بود، منتقل کردند. پس از انجام یکسری واکنش شیمیایی، این هسته توسط سلول پذیرفته شد و بعداً مراحل طبیعی تولید جنین در آن آغاز شد. خلق دالی در علم ژنتیک نقطه عطفی به‌شمار می‌رود، چون دالی اولین پستانداری به‌شمار می‌رود که بیرون از شکم مادر مراحل رشد جنینی را سپری کرده است. چرا شبیه‌سازی می‌کنیم؟ از چند سال پیش دانشمندان با پشتوانه محکم علمی اعلام می‌کنند ما در آینده هرچیز را که بخواهیم شبیه‌سازی می‌کنیم، از قورباغه گرفته تا میمون و از میمون گرفته احتمالاً انسان در آینده‌ای نه چندان نزدیک، اما سئوال مهم آن است که اصلاً چرا باید انسان شبیه‌سازی کند؟ جواب‌های غیرعلمی در این مورد بسیار زیاد است، اما دانشمندان چند دلیل برای آن اعلام می‌کنند که در اینجا مختصرا به آنها اشاره می‌کنیم.

۱) شبیه‌سازی مدل‌های حیوانی برای مطالعه بیماری‌ها: بیشتر چیزهایی که دانشمندان در مورد بیماری‌های انسانی می‌دانند حاصل نتایج تحقیقات آنها روی حیوانات آزمایشگاهی مثل موش‌هاست. در حیوانات آزمایشگاهی پیشرفته، ساختار ژنتیک حیوان موردنظر به گونه‌ای دستکاری می‌شود که بیماری خاص موردنظر دانشمندان در هر مرحله‌ای که آن‌ها بخواهند، در بدن حیوان ایجاد شود تا محققان به‌راحتی روی آنها تحقیق کنند.

۲) شبیه‌سازی سلول‌های بنیادی: سلول‌های بنیادی، اجزایی هستند که مسئولیت رشد و نمو انسان در طول زندگی برعهده آن‌هاست؛ به‌همین خاطر به‌صورت گسترده در درمان بیماری‌های پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند. دانشمندان ژنتیک هم با دستکاری آنها، گام بلندی در درمان بیماری‌های خاص برداشته‌اند.

۳) شبیه‌سازی دارویی غذایی: در حال حاضر بسیاری از مواد کشاورزی و حیوانات مزرعه‌ای به کمک شبیه‌سازی ژنتیک طوری رشد می‌یابند که پروتئین‌ها، ویتامین‌ها و دیگر نیازهای غذایی انسان را در خود داشته باشند و هم‌چنین مواد مضر برای بدن انسان از آن‌ها حذف شود.

۴) کمک به‌گونه‌های در حال انقراض: در تئوری، نه تنها می‌توان این گونه‌ها را از خطر انقراض نجات داد که حتی می‌توان گونه‌هایی را که اخیراً منقرض شده‌اند، بازآفرینی کرد، اما در عمل این امر بسیار غیرممکن به نظر می‌رسد. برای این منظور دانشمندان باید به یک منبع بدون نقص از دی‌ان‌ای گونه موردنظر دسترسی داشته باشند که اولاً این میزان دی‌ان‌‌ای به‌نظر دست نیافتنی می‌رسد و تازه اگر هم در دسترس باشد، امید قطعی به حصول نتیجه از آن نمی‌رود.

۵) شبیه‌سازی انسان: شبیه‌سازی انسان بیشتر توسط مورد بحث واقع می‌شود، اما دانشمندان هم چندان آن را غیرمنطقی و دست نیافتنی نمی‌دانند. از منظر علمی دو دلیل عمده برای این کار عنوان می‌شود؛ کمک به رفع ناباروری زوجین و بازآفرینی فرزندانی که به هر دلیل از دست رفته‌اند. البته هنوز برای قضاوت در مورد حصول نتیجه از شبیه‌سازی انسانی بسیار زود است. خطرات شبیه‌سازی خطرات شبیه‌سازی بسیار زیاد هستند. اولین مورد، تهدید ساختار اخلاقی جوامع بشری است که در جوامع مختلف مخالفت‌های اخلاقی بسیار زیادی را در پی داشته است، علاوه بر آن‌که بیشتر به علوم انسانی مربوط می‌شود تا علوم ژنتیک، از منظر علمی هم ایرادات زیادی برای این مسئله وارد است. درصد پایین موفقیت یکی از آن‌هاست، به گونه‌ای که تا به حال در تمامی موارد شبیه سازی، درصد موفقیت بین یک دهم تا ۳ درصد بوده است؛ یعنی از هر یکهزار شبیه سازی، یک تا ۳۰ مورد موفقیت آمیز بوده‌اند. از ایرادات وارده دیگر، عواقب بعدی آن است. حیوانات شبیه‌سازی شده غالباً غیرطبیعی هستند (مثلاً ارگان‌های بزرگ‌تری نسبت به نمونه‌های طبیعی دارند) و سریعا می‌میرند. مشکل دیگر الگوی پخش غیرمعمول ژنتیک است که باعث تغییر رفتار ژنتیک حیوان یا گونه شبیه‌سازی شده و عملاً کارایی آن را به صفر می‌رساند.باید توجه کرد همه چیزهایی که در مورد شبیه‌سازی گفته شد، در مورد علمی است که به‌رغم تاریخ نسبتاً طولانی، هنوز از ظرفیت‌های بالای خود استفاده خاصی نبرده است و شاید در آینده جامعه‌ای بدوی و رشد نیافته باشد که در آن شبیه‌سازی به‌صورت روزمره انجام نمی‌شود.

علم یا جادو شبیه‌سازی پیش از آن‌که توسط دانشمندان ژنتیک مورد بحث قرار گیرد، در رسانه به‌صورت مقطعی تبدیل به سوژه می‌شود. این‌که چرا این شاخه پیچیده دانش بشری با چنین اقبالی مواجه شده است جای بحث زیادی دارد. مسئله مهم در اینجا این است که دانش بسیار پیشرفته‌تر از باور عمومی رشد کرده است، اما دانشمندان جادوگر نیستند که هرآنچه که مردم می‌خواهند با یک تردستی انجام دهند. به بیان ساده‌تر علم پیشرفته است، اما نه تا آن حد که فیلم‌های تخیلی نشان می‌دهند [۱]


[▲] يادداشت‌ها


يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.



[▲] پی‌نوشت‌ها

[۱]- شبیه‌سازی، شبکه‌ی اینترنتی آفتاب: یکشنبه ۵ اسفند ۱۳۸٦



[▲] جُستارهای وابسته

□
□
□



[▲] سرچشمه‌ها

□ شبکه‌ی اینترنتی آفتاب



از همانندسازی دی‌ان‌ای تا همانندسازی انسان

‌شیما ترحمی و الگا عظیمی

از همانندسازی دی‌ان‌ای تا همانندسازی انسان


فهرست مندرجات





مدت‌ها قبل از این‌که ساختمان دی‌ان‌ای (DNA) شناخته شود، دانشمندان از توانایی موجود زنده در ایجاد نسخه‌های دقیقاً مشابه خود و هم‌چنین بعدها، از توانایی سلول‌ها در تولید تعداد زیادی نسخه‌ی مشابه از ماکرومولکول‌های بزرگ و پیچیده در تعجب بودند. سلامت دی‌ان‌ای بیش‌ترین اهمیت را بای سلول دارد که آن را می‌توان از پیچیدگی و کثرت سیستم‌های آنزیمی شرکت‌کننده در همانندسازی، ترمیم و نوترکیبی دی‌ان‌ای و هم‌چنین از انرژی مورد نیاز این سیستم‌ها دریافت.


کشف قوانین مندل در سال ۱۹۰۰ میلادی سبب تولید علم ژنتیک گردید. این علم جدید در سه سال اول حیاتش با سرعت تعجب‌آوری رشد کرد و باکشف نقش دی‌ان‌ای بشر وارد دومین عصر بزرگ ژنتیک شد. طی سال‌های ۱۹۵۲ تا ۱۹٦٦ ساختمان دی‌ان‌ای درخشید، کد ژنتیکی شکوفا گردید و فرآیندهای رونویسی و ترجمه شرح داده شدند. پس از آن در سال‌های ۱۹۷۱ تا ۱۹۷۳ بررسی ژنتیکی مجدداً باسرعت شگفت‌آوری به جریان افتاد که می‌توان آن را فقط به‌عنوان یک دگرگونی در بیولوژی مدرن توجیه کرد. یک متدلوژی کاملاً جدید توسعه یافت و امکان داد تا آزمایش‌هایی را که قبلاً عملی نبودند با موفقیت طرح‌ریزی و انجام شوند. این روش‌ها تحت عنوان علم بیوتکنولوژی نامیده شده‌اند و سومین عصر بزرگ ژنتیک را درخشان کرده‌اند و ما تازه در اواسط راهی هستیم که توسط این دگرگونی ایجاد شده و هیچ پایانی برای دورنمای مهیج آن قابل تصور نیست.

اما در علم بیوتکنولوژی توجه اذهان عمومی به‌وسیله‌ی مشابه‌سازی (به‌خصوص مشابه‌سازی انسان) در دهه‌ی ۱۹٦۰ جلب گردید، به‌ویژه با پیشرفت این علم و نتایج حاصل از تحقیقات دانشمندانی چون رابرت بریجرد، توماس کینگ و جان گوردون که نشان می‌داد از یک سلول در حال تقسیم جنین وزغ یا قورباغه میتوان دسته ای از این موجود که دارای ساختار ژنتیکی یکسانی باشند ، خلق کرد. اما در آن زمان نتوانستند از آن برای کلون کردن موجودی کامل استفاده کنند. سال‌ها پس از مطالعات بسیار اکثر محققین به این نتیجه رسیدند که ابن کار غیرعملی است تا این‌که در سال ۱۹۹۵ دکتر کیت کمپبل متخصص بیولوژی سلولی از موئسسه‌ی رزلین در اسکاتلند توانست راه خاموش ساختن و غیر فعال کردن ژن‌های یک سلول بالغ و بردن آن به فاز جنینی را بیابد و بدین ترتیب او توانست مهم‌ترین مانع بر سر راه عملی ساختن رویای کلون کردن یک موجود را از یک سلول بالغ بر طرف سازد.

مفهوم صحیح همانندسازی▲

کلون در لغت به‌معنای گروهی از اشیأ یکسان و همانند است. این کلمه معمولاً نسخه‌ای دقیق از چیزی اشاره می‌کند ولی در عالم زیست‌شناسی، کلون عبارت است از گروهی از موجودات زنده اعم از ژن، سلول، ویروس و... که از نظر ژنتیکی مشابه هستند. از آن‌جا که هر موجودی از هزاران سلول با ژنوتیپ مشابه تشکیل شده، بنابراین کلون کردن در حقیقت به کلون ژن‌ها (DNA) منجر خواهد شد.


همانندسازی نه تنها در سطح میکروسکوپی و مولکولی بلکه در سطح ماکروسکوپی هم پدیده‌ی جدیدی نیست. دوقلوهای همسان نوعی موجودات همانندسازی شده‌اند. اصطلاح همانندسازی یا کلونینگ به سه روند کاملاً مجزا از یکدیگر اطلاق می‌شود. متداول‌ترین نوع همانندسازی، شکل جنینی آن می‌باشد بدین‌صورت که یک سلول تخم به دو سلول تقسیم می‌شود. هر کدام از دو سلول جدید در صورت قرار گرفتن در رحم مادر و طی دوران جنینی انسانی مشابه دیگری ایجاد خواهد کرد. می‌توان یکی از این دو سلول را در حالت انجماد حفظ کرد و سال‌ها بعد در صورت تمایل والدین در رحم مادر گذاشت. در نوع دیگر همانندسازی از سلول بالغ استفاده می‌شود، هسته‌ی یک سلول تخمک را خارج می‌کنیم و هسته‌ی یک سلول بالغ را به‌جای آن قرار می‌دهیم، (عموماً هر سلول در بدن یک موجود زنده‌ی بالغ حاوی کلیه‌ی اطلاعات ژنتیکی لازم جهت ساخت یک موجود کامل می‌باشد، اما سلول‌های هر بافت فقط از اطلاعات مربوط به فعالیت همان بافت استفاده می‌کنند) ژن‌های خاموش فعال می‌شوند و انسانی با مشخصات ژنتیکی فرد بالغ تولید خواهند کرد.

نوع سوم شبیه‌سازی شیوه‌ی درمانی آن است؛ کاربردهای پزشکی این روش بسیار است. با استفاده از این روش می‌توان سلول پوست فردی را که نیاز به سلول عصبی دارد چنان برنامه‌ریزی کرد که سلول عصبی بسازد، بدن این فرد هیچ‌گاه پیوند را پس نخواهد زد زیرا از لحاظ ژنتیکی دقیقاً یکسان هستند.

شبیه‌سازی انسان▲

دکتر بریژیت بواسلیه، مدیر شرکت آمریکایی کلوناید، تولد نخستین انسان شبیه‌سازی شده را با استفاده از سلول پوست تن زن آمریکایی ۳۱ ساله‌ای در روز ۲۷ دسامبر ۲۰۰۲ در یک کشتی نزدیکان واتیکان با زایمان سزارین اعلام کرد. این نوزاد دختر به‌نام حوا هنگام تولد ۳ کیلو و ۲۰۰ گرم وزن داشت. کمی بعد در سوم ژانویه ۲۰۰۳ دومین نوزاد همانندسازی شده به دنیا آمد. در پی انتشار این اخبار، ادعاهای دیگری نیز از جانب کشورهای مختلف اروپا و آمریکا در مورد جنین‌های شبیه‌سازی شده مطرح شد. به اعتقاد بعضی، همانندسازی انسان مدت‌ها پیش از اعلام عمومی آن‌ها به‌وقوع پیوسته است: پیشرفت سریع علم ژنتیک بشر کنجکاو را در بسیاری از زمینه‌ها توانا ساخته و به احتمال زیاد این انسان‌ها سال‌ها قبل متولد شده‌اند. پیش از تولد موفق اولین نوزاد همانندسازی شده، تعداد زیادی نوزاد ناقص به‌وجود آمده و از بین رفته‌اند که دانشمندان به‌علت ترس از مخالفت‌های جهانی از اعلام خبر آن خودداری کرده‌اند. همانندسازی در عمل کار ساده‌ای نیست. برای خلق دالی گوسفند همانندسازی شده ۲۷۷ مورد تلاش در مرحله آزمایش گاهی صورت گرفت و تنها ۱۳ مورد آن‌ها به حاملگی گوسفند مادر ختم شد. در نتیجه یک گوسفند همانندسازی‌شده به‌دنیا آمد.[۱]


[▲] يادداشت‌ها


يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.



[▲] پی‌نوشت‌ها

[۱]- از همانندسازی DNA تا همانندسازی انسان، شبکه‌ی اینترنتی آفتاب: چهارشنبه ۱۰ بهمن ۱۳۸٦



[▲] جُستارهای وابسته

□
□
□



[▲] سرچشمه‌ها

□ شبکه‌ی اینترنتی آفتاب



تکنولوژی شبیه‌سازی

از: شبکه‌ی اینترنتی ‌آفتاب

تکنولوژی شبیه‌سازی


فهرست مندرجات











شاید شما اولین‌بار نام تکنولوژی شبیه‌سازی را زمانی که گوسفندی به‌نام دالی در سال ۱۹۹۷ با استفاده از این تکنولوژی به‌دنیا آمد شنیده باشید، ولی بشر از مدت‌ها قبل از به‌دنیا آمدن دالی، از این تکنولوژی استفاده کرده است.

حدود ۵ هزار سال قبل از میلاد مسیح، انسان‌های اولیه متوجه شدند اگر دانه‌هایی را که توسط گیاهان غنی‌تر و مقوی‌تر تولید می‌شوند، بکارند، می‌توانند پس از مدتی عین همان غله غنی و مقوی را برداشت کنند. این کار اولین قدم در دستکاری زندگی یک موجود زنده برای برآوردن نیازهای انسانی بود. موضوعی که هدف اصلی و نهایی شبیه‌سازی است. سال ۱۹۹٦ و پس از گذشت چیزی حدود ۴۴ سال، تلاش‌های وسیع دانشمندان برای تولید اولین پستاندار شبیه‌سازی‌شده به نتیجه رسید و گوسفندی به‌نام دالی در جولای آن‌سال به‌دنیا آمد. این کار را دکتر جان ویلموت و همکارانش در موسسه روزالین اسکاتلند و با استفاده از هسته یک سلول از سلول‌های پستانی یک میش بالغ و جایگزین کردن آن با هسته یک سلول تخمک انجام دادند.

اسرار شبیه‌سازی▲

برای انواع مختلف شبیه‌سازی، تکنولوژی‌های متفاوتی وجود دارد. تکنیک انتقال هسته سلول سوماتیک (ScNT) تکنیکی است که بیش‌تر از همه برای شبیه‌سازی تولید مثلی پستانداران استفاده می‌شود. در این روش موجود تولید شده، همان مواد ژنتیکی هسته‌ای حیوان اولیه را خواهد داشت.

یادبود گوسفند دالی در موزهٔ سلطنتی اسکاتلند، که اولین پستاندار شبیه‌سازی‌شده بود که در ۵ جولای ۱۹۹٦ زاده شد.

دالی اولین پستاندار شبیه‌سازی‌شده، با استفاده از تکنولوژی انتقال هسته سلول سوماتیک به‌دنیا آمد. برای فهم بهتر این تکنولوژی باید مروری به سیستم تولید مثل در موجودات زنده داشته باشیم. در بدن هر پستاندار زنده، تخمک در جنس مونث و اسپرم در جنس مذکر، تنها سلول‌هایی هستند که نقش تولید مثلی دارند و به‌عنوان سلول‌های تولید مثلی یا سلول‌های جنسی معروفند. به تمامی سلول‌های غیر از آن‌ها، سلول سوماتیک یعنی سلول غیرتولید مثلی یا سلول بدنی گفته می‌شود.

شبیه‌سازی با روش‌های معمولی تولید مثل چه تفاوتی دارد؟ بارور شدن یک تخمک به‌وسیله یک اسپرم (روش معمولی تولید مثل) و روش انتقال هسته سلول سوماتیک هر دو منجر به یک نتیجه می‌شوند و آن به‌وجود آمدن رویان است. یک رویان از سلول‌هایی که دو سری کامل کروموزوم دارند، تشکیل‌ شده است. تفاوت این دو روش در منشأ آن دو سری کروموزوم است. در باروری معمولی، اسپرم و تخمک هر کدام دارای یک سری کروموزوم هستند و زمانی که این دو به‌هم متصل می‌شوند، تخم بارور دارای رشته‌های کروموزومی خواهد بود که یک سری از پدر (اسپرم) و یک سری از مادر (تخمک) گرفته شده‌اند ولی در روش انتقال هسته سلول سوماتیک برای انجام شبیه‌سازی، هسته سلول تخمک که دارای تنها یک سری از کروموزوم‌ها است برداشته و با هسته سوماتیک که دارای دو سری کامل از کروموزوم‌هاست ، جایگزین می‌شود. بنابراین، رویان حاصل شده از این روش هر دو سری کروموزم‌هایش را فقط از یک سلول سوماتیک منفرد گرفته است.

هر سلول سوماتیک دارای دو سری کامل از کروموزوم‌هاست، در حالی که سلول‌های تولید مثلی هر کدام فقط یک سری دارند. پس از لقاح و آمیزش، اسپرم و تخمک با هم یکی می‌شوند و سلول تخم را به‌وجود می‌آورند. سلول تخم، دارای دو سری کامل از کروموزوم‌هاست که یک سری را از اسپرم (پدر) و یک سری را از تخمک (مادر) گرفته است. برای ساختن دالی با استفاده از تکنولوژی انتقال هسته سلول سوماتیک، دانشمندان یک سلول سوماتیک را از بافت پستان یک گوسفند بالغ جدا کردند. آن‌ها سپس هسته آن سلول را به یک سلول تخمکی که هسته‌اش را قبلاً برداشته بودند، منتقل کردند. هسته هر سلول در حقیقت مغز یک سلول را تشکیل می‌دهد و حاوی تمام مواد ژنتیکی و اطلاعاتی است که سلول‌ها برای زندگی‌شان لازم دارند. در واقع تفاوت در همین مواد ژنتیکی است که موجب می‌شود هر کدام از ما منحصر به فرد بوده و با سایرین تفاوت داشته باشیم.

در مرحله بعد، دانشمندان سلول تخمک را که دارای هسته جدید (از سلول‌دهنده) است به کمک مواد شیمیایی و جریان الکتریکی به تقسیم سلولی تحریک کردند. پس از چند تحریک شیمیایی، سلول تخمک با هسته جدیدش درست شبیه سلول تخمی که به تازگی بارور شده باشد، عمل کرد. بعد از آن‌که رویان شبیه‌سازی‌شده به مرحله مناسب و خوبی رسید، آن‌را به‌رحم یک میزبان ماده منتقل کردند تا در آن‌جا به تکاملش تا هنگام تولد ادامه دهد. در نهایت، دالی به‌همین ترتیب در سال ۱۹۹۶ به‌دنیا آمد. او یک کپی ژنتیکی دقیق و کامل از گوسفند ماده بالغی بود که هسته سلول سوماتیک‌اش را جایگزین هسته یک سلول تخمک کرده بودند. دالی اولین پستانداری بود که از یک سلول سوماتیک بالغ شبیه‌سازی شده بود.

نکته مهمی که دانشمندان به آن اشاره می‌کنند، این است که دالی یا هر موجود دیگری که با استفاده از تکنولوژی انتقال هسته‌ای تولید شده، ۱۰۰ درصد مشابه موجود اولیه نیست. این شباهت چیزی در حد ۹۹،۷ درصد است، زیرا در این تکنولوژی تنها هسته سلول‌دهنده وارد تخمک بدون هسته می‌شود، حال آن‌که مقداری از مواد ژنتیکی مهم در خارج از هسته و داخل میتوکندری‌ها وجود دارند.

شبیه‌سازی حیوانات منقرض‌شده▲

بازسازی مواد ژنتیکی گونه‌های منقرض‌شده از مدت‌ها قبل مدنظر دانشمندان بوده است. یکی از مواردی که اخیراً دانشمندان در حال کار بر روی آن هستند، یک نوع ماموت پشمالو است. متأسفانه تلاش‌ها برای گرفتن مواد ژنتیکی از ماموت‌های یخ‌زده تاکنون موفقیت‌آمیز نبوده‌اند. مشکل اصلی این است که در این‌گونه موارد سلول تخمک و رحمی که قرار است سلول همانندسازی‌شده در آن کاشته شوند از گونه‌های متفاوتی هستند. این موضوع امکان موفقیت عمل شبیه‌سازی را بسیار مشکل ساخته است. علاوه بر این، برای همانندسازی گونه‌های منقرض‌شده باید یک DNA سالم و کامل وجود داشته باشد. با این وجود، در حال حاضر یک تیم روسی‌ ـ‌ ژاپنی در حال بررسی و کار بر روی همانندسازی ماموت‌ها هستند.

استفاده از تکنولوژی شبیه‌سازی درمانی در انسان▲

ممکن است روزی از تکنولوژی شبیه‌سازی درمانی در انسان‌ها برای تولید اعضای بدن از یک سلول استفاده شود. هم‌چنین شاید بتوان با کمک این تکنولوژی سلول‌های سالمی را تولید و آن‌ها را جایگزین سلول‌هایی که در اثر بیماری‌های تحلیل برنده مثل آلزایمر یا پارکینسون خراب شده‌اند، کرد. دانشمندان امیدوارند روزی بتوانند از شبیه‌سازی درمانی برای تولید اعضا و بافت‌ها به‌منظور پیوند استفاده کنند. برای انجام این عمل، DNA باید از فردی که به پیوند نیاز دارد گرفته شده و وارد یک سلول تخمک بدون هسته شود. پس از تقسیم تخمک حاوی مواد ژنتیکی بیمار، سلول‌های بنیادی حاصله که قابلیت تبدیل به هر گونه بافتی را دارند کشت داده می‌شوند.

شبیه‌سازی انسان▲

طی چند سال گذشته و پس از موفقیت اولیه شبیه‌سازی در حیوانات، دانشمندان به فکر انجام شبیه‌سازی در انسان افتادند. به‌طور کلی شبیه‌سازی در انسان دو جنبه دارد؛ یکی جنبه تولید مثلی و دیگری جنبه درمانی.

جنبه تولید مثلی شبیه‌سازی انسانی▲

منظور از جنبه تولید مثلی یعنی به‌وجود آمدن انسانی که کاملاً شبیه به انسان دیگری باشد. جنبه تولید مثلی شبیه‌سازی در اکثر کشورها ممنوع اعلام شده است. اگرچه ممکن است شبیه‌سازی انسان در مواردی مثل شبیه‌سازی یک کودک به‌منظور جایگزینی یک عزیز از دست رفته برای پدر و مادر که فرزند خود را از دست داده‌اند، بتواند تسکینی برای غم آن‌ها باشد ولی با توجه به‌غیر موثر بودن شبیه‌سازی پستانداران (فقط ۱ ۲ مورد موفقیت در هر ۱۰۰ آزمایش)، کمبود دانش لازم در این زمینه و وجود بسیاری از موارد اخلاقی در مورد شبیه‌سازی، بسیاری از دانشمندان و پزشکان قویاً باور دارند که شبیه‌سازی انسان کار، کاملا غیرعملی است. نه تنها اکثر تلاش‌ها برای شبیه‌سازی پستانداران شکست می‌خورند بلکه در حدود ۳۰ درصد از مواردی که زنده به‌دنیا می‌آیند به برخی از وضعیت‌های ناتوان کننده مبتلا هستند. شاید یک مشکل اصلی در شبیه‌سازی انسان به مسایل تکاملی مربوط شود. در حالت تولید مثلی طبیعی، اسپرم با تخمک لقاح میکند. برای تکامل غدد جنسی انسان و تولید اسپرم و تخمک مدت زمان زیادی لازم است. ولی در حالت شبیه‌سازی تولید مثلی، این روند تنها در طی دقیقه‌ها و شاید ساعت‌ها انجام می‌شوند. بنابراین روند تولید مثلی و توانایی برای تولید مثل در شبیه‌سازی بسیار تسریع شده است که ممکن است عامل یک سری از مشکلات باشد.

جنبه درمانی شبیه‌سازی انسان▲

پرونده اخلاقی شبیه‌سازی: شبیه‌سازی دالی در سال ۱۹۹۷ نگرانی‌های اخلاقی زیادی را در مورد شبیه‌سازی انسان برانگیخت. این نگرانی‌ها حتی در مورد شبیه‌سازی درمانی انسان به‌منظور مداوای بیماری‌های صعب‌العلاج نیز وجود داشتند. طرفداران تکنولوژی شبیه‌سازی درمانی معتقدند که آزمایش‌ها خیلی قبل از آن‌که یک رویان بتواند شروع به تکامل هر گونه سیستم عصبی کند، انجام می‌شوند و به‌همین دلیل، نمی‌توان آن‌ها را به‌عنوان دخالت در سرنوشت یک زندگی انسانی تلقی کرد. به باور آن‌ها، شبیه‌سازی درمانی در صورت پیدا کردن درمان‌های موِثر و مفید برای بیماری‌های ناتوان‌کننده می‌تواند یک عمل بسیار مهم و حیاتی باشد. ولی مخالفان عقیده دارند یک رویان صرف‌نظر از مرحله تکاملی‌اش هنوز بالقوه یک انسان است که در مراحل اولیه تکاملش قرار دارد. به باور بسیاری از آن‌ها، زندگی یک انسان از زمانی‌که یک تخمک با یک اسپرم لقاح می‌کند، شروع می‌شود. غیر از این، تکنولوژی‌های شبیه‌سازی هنوز در حیوانات شبیه به انسان نظیر برخی میمون‌ها موِثر نبوده‌اند و خطرات زیادی در این زمینه وجود داشته‌اند.

منظور از جنبه درمانی شبیه‌سازی انسانی یعنی تولید رویان‌های انسانی برای این‌که از سلول‌های پایه آن‌ها به‌منظور تحقیق و درمان برخی از بیماری‌های صعب‌العلاج استفاده شود. از نظر جنبه درمانی، شبیه‌سازی انسانی از مدت‌ها قبل انجام می‌شد.

تیم تحقیقاتی دانشگاه نیوکاسل انگلستان تخمک‌های ۱۱ زن را گرفته، ماده ژنتیکی آن‌ها را با DNA سلول‌های بنیادی جنینی جایگزین کردند. هدف آن‌ها از انجام این کار (که در معرض انتقادات شدیدی نیز قرار دارد) ساختن رویان‌های شبیه‌سازی شده است که بتوان از سلول‌های بنیادی آن‌ها برای درمان بیماری‌های صعب‌العلاج استفاده کرد. سلول‌های بنیادی در حقیقت سلول‌هایی هستند که در رویان‌های انسانی که در مراحل اولیه قرار دارند، وجود داشته و قابلیت تکامل و تبدیل به انواع بافت‌های بدن را دارند. در این صورت، این سلول‌ها کاملاً با فرد بیمار سازگار بوده و می‌توان از آن‌ها بدون وجود مشکلی از نظر رد شدن پیوند برای درمان بیماری‌هایی مثل دیابت، پارکینسون آلزایمر و یا پیوند یک عضو استفاده نمود. به‌عنوان مثال، در صورت پیشرفت و تکامل تکنولوژی، فردی که نیاز به پیوند کلیه دارد می‌تواند یک سلول از بدن خود را شبیه‌سازی کرده و پس از رسیدن به مرحله رویانی، از آن برای تولید کلیه‌ای که با وی کاملاً سازگار است استفاده کرد.


شبیه‌سازی در ایران▲

چندی پیش دانشمندان کشور ایران که تصمیم گرفته‌اند در هیچ زمینه علمی از دانش روز دنیاعقب نمانند! موفق شدند نخستین گوسفند شبیه‌سازی شده خاورمیانه را زنده به‌دنیا بیاورند. این گوسفند در ساعت ۱۰ شب چهارشنبه یازدهم مردادماه در پایگاه تحقیقاتی رویان اصفهان متولد شد، ولی متأسفانه علی‌رغم تلاش‌های فراوان دامپزشکی به‌دلیل عوارض زایمانی و مشکلات تنفسی نتوانست بیش از چند دقیقه زنده بماند.[۱]


[▲] يادداشت‌ها


يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.



[▲] پی‌نوشت‌ها

[۱]- مطالب جدید درباره علم زیست‌شناسی، شبکه‌ی اینترنتی آفتاب: شنبه ۲۴ مرداد ۱۳۸۸



[▲] جُستارهای وابسته

□
□
□



[▲] سرچشمه‌ها

□ شبکه‌ی اینترنتی آفتاب



۱۳۹۳ آذر ۲, یکشنبه

شبیه‌سازی انسان

از: مهدی سلطانی

شبیه‌سازی انسان


فهرست مندرجات











ایده‌ی اصلی و منشا تفکر راجع به شبیه‌سازی انسان (human cloning) هنگامی شکل گرفت که یک دانشمند اسکاتلندی توانست گوسفندی به‌نام Dolly را در سال ۱۹۹۷ شبیه‌سازی کند. پخش خبر این واقعه مهم توجه محافل پزشکی، مذهبی، سیاسی و ... را در جهان به‌خود جلب کرد به‌گونه‌ای از این واقعه‌ی علمی اغلب به‌عنوان نقطه‌ی عطف علم در سال ۱۹۹۷ یاد می‌شود.

شبیه‌سازی چیست؟▲

عموماً هنگامی‌که خبرگزاری‌ها و رسانه‌ها خبرهای جنجالی شبیه‌سازی را منتشر می‌کنند، عموماً منظورشان شبیه‌سازی به‌حالت تولد طبیعی می‌باشد. با این وجود باید اضافه کرد که امروزه انواع مختلف تکنولوژی‌های شبیه‌سازی مطرح می‌باشد که توسط آن‌ها از لحاظ تئوریک می‌توان به دوقلوی ژنتیکی یک موجود زنده یا هر ارگانیسم دیگری دست پیدا کرد.

در این ارتباط درک اولیه از انواع روش‌های شبیه‌سازی کمک بسیاری خواهد کرد تا بتوانیم در مقابل این اخبار تصمیم‌گیری کنیم که آیا این اعمال مخالف مسایل اخلاقی هست یا خیر.

شبیه‌سازی دی‌ان‌ای▲

این روش که در اصطلاح علمی DNA Cloning یا Molecular Cloning و یا Gene Cloning گفته می‌شود عبارت است از مجموعه‌ی عملیاتی که توسط آن قسمتی از «دی‌ان‌ای» (DNA) موجود مورد علاقه که قرار است شبیه‌سازی شود، به یکی از انواع موجودات ارگانیکی خود تکثیر منتقل می‌شود. معمولاً از باکتری‌های خود تکثیر یا Bacterial Plasmidها برای اینکار استفاده می‌شود.

طی این شرایط دی‌ان‌ای مورد علاقه توسط یک میزبان پردازش و تکثیر می‌شود. این تکنولوژی تقریباً از سال ۱۹۷۰ استفاده می‌شود و از معمول‌ترین فعالیت‌ها در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی می‌باشد. در این روش، دانشمندان معمولاً از ژن‌های خاصی برای کپی از یک ژن خاص استفاده می‌کنند.

شبیه‌سازی از طریق تولد▲

به این روش Reproductive Cloning گفته می‌شود که به‌عنوان مثال توانایی تولید حیوانی را دارد که دارای دی‌ان‌ای مشخص می‌باشد. این دی‌ان‌ای ممکن است از یک حیوان زنده کنونی گرفته شود و یا حتی از بقایای یک حیوان مرده مربوط به سال‌های دور.

Dolly گوسفندی که راجع به آن صحبت کردیم از این روش شبیه‌سازی شد. دانشمندان طی مجموعه عملیاتی که به‌نام Somatic Cell Nuclear Transfer به‌معنی انتقال هسته سلول‌های کالبدی مشهور است، مشخصات ژنتیکی موجود مورد نظر را به نطفه‌ای که تمام خواص ژنتیکی آن برداشته شده است منتقل می‌کنند. البته نطفه‌ی جدید باید تحت مراقب‌های خاص الکتریکی و شیمیایی باشد تا توانایی تکثیر را داشته باشد. پس از آن‌که جنین به حد قابل قبولی از رشد رسید، آن‌را به داخل رحم یک حیوان ماده منتقل می‌کنند و از آن به بعد به رشد طبیعی خود تا تولد ادامه می‌دهد.

Dolly یا هر حیوان دیگری که با این روش ساخته شود دقیقاً مشابه موجود مورد نظر نخواهد بود چرا که برخی از ویژگی‌های نطفه‌ی از همان ابتدای شکل‌گیری از پدر و مادر به نطفه‌ی منتقل می‌شوند. اما موفقیت پروژه Dolly در این بود که نشان داد سلول‌های دی‌ان‌ای یک حیوان بالغ می تواند برای رشد یک نطفه مورد استفاده قرار گیرد. تا قبل از این دانشمندان تصور می‌کردند سلول‌هایی که رشد می‌کنند و بالغ می‌شوند بسیاری از خواص اولیه خود را از دست می‌دهند و دیگر توانایی رشد از ابتدا را ندارند.

Dolly در سال ۲۰۰۲ هنگامی که شش ساله بود از دنیا رفت، علت مرگ او ناراحتی و بیماری در ناحیه ریه اعلام شد. دانشمندان هنوز نمی‌دانند که بیماری او ناشی از متفاوت بودن نوع تولد او دارد و یا این‌که یک بیماری عادی بود که ممکن است گریبان‌گیر هر جانداری شود.

شبیه‌سازی جنین▲

به این روش Embory Cloning یا Therapeutic Cloning گفته می‌شود که در آن جنین انسان برای تحقیق در آزمایشگاه شبیه‌سازی می‌شود. اهمیت این موضوع در آن نیست که یک انسان، مشابه فرد مورد نظر ساخته شود بلکه هدف آن است که با بررسی و آزمایش روی جنین شبیه‌سازی شده بتوان نارسایی‌ها و بیماری‌های مربوط به انسان را تحلیل کرده و در حد امکان به روش‌هایی برای جلوگیری از بروز آن‌ها قبل از تولد دست یافت.

در این روش پس از گذشت حدود پنج روز از شکل‌گیری نطفه، سلول‌های خاصی از آن که سلول‌های بنیادی یا Stem Cells نام دارد برای شبیه‌سازی یا آزمایش برداشته می‌شود که با این عمل به جنین صدماتی وارد خواهد شد. (احتمالاً ریشه اصلی بحث بر سر مسایل اخلاقی نیز به همین‌جا بر می‌گردد.) این سلول‌ها تقریباً توانایی تولید هر نوع سلولی در بدن انسان را دارند و دانشمندان با استفاده از این سلول‌های خاص امیدوار هستند که روزی بتوانند درمان قطعی بیماری‌های قلبی، انواع سرطان، آلزایمر و ... را پیدا کنند.

در نوامبر سال ۲۰۰۱ یک دانشمند از مرکز تحقیقات پیشرفته سلولی (Advanced Cell Technologies) در ماساچوست اعلام کرد که توانسته است اولین جنین انسان را به‌منظور انجام تحقیقات در باره بیماری‌های انسان، شبیه‌سازی کند. آزمایش‌های این دانشمند بر روی هشت سلول انجام گرفت که از میان آن‌ها فقط سه عدد شروع به تقسیم‌شدن نمودند و در نهایت یکی از آن‌ها توانست فقط به شش تقسیم شود. بنابر این همان‌گونه که مشاهده می‌کنید هنوز راه درازی برای شبیه‌سازی یک انسان وجود دارد.

آیا ممکن است روزی انسان شبیه‌سازی شود؟▲

بسیاری از محافل سیاسی، مذهبی و حتی دانشمندان با فشارهایی که به کنگره آمریکا وارد کرده‌اند در صدد تصویب لایحه‌ای هستند که هرگونه تحقیق و فعالیت در این زمینه را ممنوع کند.

اما جدای این مسایل با توجه به هزینه بسیار بالا و درصد کم موفقیت در شبیه‌سازی حیوانات (بین یک تا دو درصد) که به‌علت دانش کم در باره روش «شبیه‌سازی از طریق تولد» می‌باشد هرگونه تلاش برای تولید انسان از این روش در حال حاضر با شکست روبه‌رو خواهد شد. به‌خصوص که پس از تولد حیوانات شبیه‌سازی شده، حدود ۳۰٪ از این حیوانات که زنده به‌دنیا می‌آیند، دارای ناتوانی‌های بارز جسمی و مشکلات جدی پس از تولد می‌باشند. دانشمندان عوارض مشابهی را برای شبیه‌سازی انسان از این روش پیش‌بینی می‌کنند.

نکته مهم دیگر وضعیت فکری و روحی انسان می‌باشد که هنوز به‌صورت یک سئوال بزرگ پیش روی دانشمندان می‌باشد. شاید برای یک گوسفند خیلی مهم نباشد که نتواند درست فکر کند یا تصمیم بگیرد اما این موضوع به‌طور قطع برای انسان بسیار مهم می‌باشد چرا که یک انسان سالم فقط به بدن سالم نیاز ندارد.

بنابراین به‌نظر می‌رسد که در حال حاضر به‌دلیل ضعف تکنولوژی و دانش و نیز نبود توافق میان جناح‌ها و گروه‌های مختلف درگیر در جهان عملاً هیچ دانشمندی به‌خود اجازه انجام آزمایش برای شبیه‌سازی انسان از طریق Reproductive Cloning را نمی‌دهد.[۱]


[▲] يادداشت‌ها


يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.



[▲] پی‌نوشت‌ها

[۱]- شبیه‌سازی انسان، شبکه‌ی اینترنتی آفتاب: چهارشنبه ۲۵ آذر ۱۳۸۸



[▲] جُستارهای وابسته

□
□
□



[▲] سرچشمه‌ها

□ شبکه‌ی اینترنتی آفتاب