درمان مالاریا با مهندسی ژنتیک

به گزارش مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی ایران به نقل از ایرنا تلاش های گذشته برای مهندسی ژنتیکی این گیاه به منظور افزایش ماده موثر آرتمیسیئین تاکنون با شکست مواجه بوده است تا اینکه پروفسور ‘که شوعن تانگ’ Kexuan Tang که یکی از دانشمندان برجسته علم ژنتیک در این دانشگاه است، پس از توالی یابی کل ژنوم این گیاه و شناسایی سه ژن مهم که در چرخه تولید ارتمیسینین نقش اساسی را ایفا می کنند توانست با افزایش بیان این ژنها از طریق تکنیک های ژنتیکی، میزان تولید این ماده را در برگهای این گیاه از یک درصد در وزن خشک گیاه به 3.2 درصد افزایش دهد.

دکتر دانیال حسنی فوق تخصص ژنتیک و فارغ التحصیل این دانشگاه که به عنوان محقق و استادیار پژوهشی در این پروژه فعالیت می کند گفت: مالاریا سالانه حدود 440 هزار نفر را در سراسر دنیا به کام مرگ می کشاند و دانشمندان امیدوارند بتوانند با افزایش تولید آرتیمیسینین در این گیاه نیاز جهانی به این ماده را برطرف کنند.

او افزود: در حال حاضر بذرهای دست ورزی شده این گیاه به منظور کاشت و مصرف به ماداگاسکار که دارای بیشترین سطح زیر کشت این گیاه در آفریقا است، فرستاده شده است. این ماده که در سال 1972 توسط شیمیدان چینی بنام یویوتو در طی آزمایشات وی روی داروهای چینی کشف شده بود، توانسته است تا کنون جان میلیون ها نفر را در سراسر دنیا نجات دهد. این دانشمند در سال 2015 موفق به کسب جایزه نوبل دارو سازی شده بود.

در حال حاضر شرکت‎های داروسازی با استفاده از تکنولوژی دست ورزی ژنتیکی در مخمر توانستند این ماده را به صورت نیمه مصنوعی تولید کنند ولی آرتیمیسینین استخراج شده از گیاه نه تنها کارایی بیشتری دارد بلکه هزینه بسیار کمی نیز دارد.

دکتر حسنی در ادامه از تولید قرص هایی به شکل آبنبات که حاوی آرتیمیسینین و اسانس نعناع هستند خبر داد که می تواند به راحتی و با قیمتی بسیار پایین در اختیار مصرف کنندگان قرار بگیرد.

او در تشریح روش دستیابی به این ماده دارویی توضیح داد: گیاهان دارای مکانیزم های مختلفی برای انجام واکنش های حیاتی از جمله رشد و نمو و نیز مقابله با عوامل محیطی و نیز تنش های مختلف هستد این فرایندها باعث تولید دو دسته ترکیبات مختلف در گیاهان می شود از جمله متابولیت های اولیه و متابولیت های ثانویه، طی سالیان زیاد انسان از طریق استخراج و مصرف این مواد از آنها به عنوان دارو استفاده می کرده است.

‎این متخصص ژنتیک ادامه داد: در سالهای اخیر با توجه به اهمیت داروهای گیاهی و کم ضرر بودن آنها، محققان توجه بسیاری به این مواد به ویژه متابولیت های ثانویه کرده اند این مواد از طریق چرخه های بیولوژیک که با کمک آنزیم های گیاهی مدیریت می شوند کنترل می گردند این آنزیم ها نیز از طریق بیان ژن های مخصوص آنها در دی ان اِ گیاه تولید و مورد استفاده قرار می گیرند.

به گفته وی ‎این ژنها به 2 دسته ساختاری و تنظیم کننده تقسیم می شوند در پروسه تولید آرتمیسینین در این گیاه، شناسایی و بیان ژن های تنظیم کننده از اهمیت بیشتری بر خوردار است چرا که با افزایش بیان آنها می توان ژن های ساختاری را کنترل و تولید را افزایش داد.

‎حسنی افزود: خانواده ژنهای کنترل کننده بسیار بزرگ و دارای پروتئین های بسیار زیادی هستند که به صورت تنها و یا با تشکیل کمپلکس کار خود را انجام می دهند.

او که در این پروژه مسئولیت شناسایی، کلون کردن و نیز برسی رابطه بین این پروتئین ها و ژنهای ساختاری را بر عهده داشت تصریح کرد: به دلیل وسعت و پیچیدگی ژنوم این گیاه و تعدد پروتئین های کنترل کننده، همکاران بنده نیز هر کدام به نوبه خود بخشی از این ژنها را شناسایی و بررسی کردند.

این محقق دانشگاه جیاوتونگ شانگهای اظهار کرد: در نهایت با افزایش بیان این ژنها و به کار گیری تکنیک های ملکولی، گروه ما موفق به تولید گیاهی شد که میزان تولید آرتمیسینین در آن 3 برابر معمول است.

به گفته وی هدف اصلی از تولید این گیاه تراریخته بر طرف کردن نیاز کشورهای درگیر مالاریا به این دارو و عصاره گیاهی است.

او گفت: تیم ما امیدوار است در صورت انجام آزمایشات تکمیلی و کسب مجوزهای لازم بتواند این گیاه تراریخته را به تمام دنیا ارسال کند و مسلما در نواحی جنوبی و شمالی کشور عزیزمان ایران نیز که گرم و مرطوب است می توان این گیاه را کشت کرد.

پیش از این فناوری هراسان وطنی مدعی بودند کشت و مصرف محصولات تراریخته در ماداگاسکار ممنوع است. محصولات تراریخته تا کنون در 28 کشور جهان کشت شده اند و در سراسر جهان مصرف می‎شوند.