كرم‌هاي ابريشم تراريخته‌اي را كه محصول فناوري مهندسي ژنتيك هستند، مي‌توان از اين پس در خط توليد ريسندگي تارهاي ابريشم نويني هم‌تراز تارهاي عنكبوت به كار گرفت و محصول نهايي اين كارخانه نساجي زنده پارچه مخصوصي از كار درخواهد آمد كه به اعتقاد كارشناسان مي‌توان مصارف آن را در طيف متنوعي از مصارف پزشكي و نظامي نظير البسه ضدگلوله و سپرهاي سبك وزن گرفته تا وسايل بهبوددهنده جراحات و اندام‌هاي كمكي نظير زردپي‌هاي مصنوعي جستجو كرد.
اين ابريشم نوين كه محصول هنرنمايي ديگري از دانش مهندسي ژنتيك محسوب مي‌شود به تنهايي قادر است با ارائه يك پارچه نرم و لطيف و مستحكم و كماكان ابريشم نما كل صنعت نساجي و توليد پارچه و پوشاك را تكان دهد.
بازتاب اين دستاورد مهم و افق‌هاي جديدي كه اين كرم‌هاي ابريشم دگرگون شده در نقش كارگران كارخانجات نساجي آينده پيش روي دانش ژنتيك و صنعت نساجي گشوده‌اند، پاي شوخي با مرد عنكبوتي معروف را به ميان كشيده است و كارشناسان به طعنه مي‌گويند اگر مرد عنكبوتي از تار افكندن خسته شده است مي‌تواند در ارتش مدرن كرم‌هاي ابريشم ثبت‌نام كرده و به كار ريسيدن ابريشم آن هم از نوع عنكبوتي‌اش با قدرت كشش و اتساع فوق‌العاده بالا مشغول شود.
اما ماجراي اين تار و پود نوين ابريشمين از اين قرار است كه دانشمندان موفق به ارائه گونه‌اي كرم ابريشم تغييرماهيت يافته به لحاظ ژنتيكي شده‌اند كه قادر به ريسيدن نوع جديدي از ابريشم است؛ محصول جديد دانش مهندسي ژنتيك در واقع هيبريدي از ابريشم كرم ابريشم و ابريشم تار عنكبوتي است. به اذعان دانشمندان اين ماده نوين به تنهايي نويد بخش وارد آمدن لرزه‌اي درست و حسابي به پيكره صنعت عظيم نساجي خواهد بود و اين تعريف و تمجيد در حالي است كه موارد كاربرد هيبريدهاي ابريشم آينده را مي‌توان در هر چيزي از لباس‌هاي ضدگلوله گرفته تا تاندون‌هاي مصنوعي سراغ گرفت.
در همين رابطه، دانشمندان دانشگاه‌هاي نتردام و وايومينگ كه اين كرم ابريشم‌هاي ريسنده ابريشم عنكبوتي را توسعه داده‌اند معتقدند اين ابريشم جديد در مقام مقايسه به استحكام و قوت ابريشم طبيعي كه عنكبوت مي‌تند نيست؛ اما اين دلگرمي و اطمينان وجود دارد كه دستاورد حاصله نخستين تلاش دانشمندان براي رسيدن به هدفي محسوب شود كه براساس پيشرفت و توسعه فعلي آنها را قادر به افزايش كارايي و تنظيمات عالي سامانه‌اي زيست‌محور كند كه سرانجام آن كسب قوت و استحكام ابريشم واقعي عنكبوت براي اين سامانه باشد.اين تلاش‌ها و اميدواري دانشمندان از دستيابي به درجات عالي كارآمدي كيفيت در محصول ابريشمي كرم‌هاي مهندسي شده جديد در حالي مطرح مي‌شود كه اين جانوران كوچك و محصول باارزشي كه توليد مي‌كنند از ديرباز از اركان اصلي داد و ستدهاي ملل جهان و جزو محصولات راهبردي برخي كشورها و بالطبع مايه قوت و بقاي آنها به شمار رفته است. قرن‌هاي متمادي مي‌شود كه كرم‌هاي ابريشم به واسطه توليد اطمينان‌بخش كميت‌هاي عالي و ارزشمندي از يك نوع ماده نرم و لطيف و انعطاف‌پذير و در عين حال تجملاتي، به امر آراستگي و پوشش مردم جهان كمك كرده‌اند. در اين ميان البته ابريشمي كه عنكبوت در قالب تارهاي خود مي‌تند به نحو چشمگيري قوي‌تر از ابريشم كرم ابريشم است و اين برتري قوت و استحكام تا حدي است كه مي‌تواند با بهترين سيم‌هاي فولادي برابري كند، اما فرآيند ايجاد آن سخت و دشوار است.
هرچند محققان معتقدند مشكل فقط به اين موضوع كه عنكبوت‌ها ابريشم كافي توليد نمي‌كنند خلاصه نمي‌شود و توليد لباسي از اين دست الياف نيازمند بيشتر از يك ميليون عنكبوت در نقش كارگران ريسندگي خواهد بود؛ اما نكته قابل توجه در اين است كه يك ميليون كرم ابريشم در مقايسه با يك ميليون عنكبوت به نحو قابل ملاحظه‌اي قدرت توليد افزون‌تري دارند. با اين تفاصيل، ابريشم جديد هيبريدي از ابريشم عنكبوت و ابريشم كرم ابريشم است. اين محصول جديد نسبت به ابريشمي كه كرم‌هاي ابريشم به طور طبيعي توليد مي‌كنند از استحكام و ظرافت بيشتري برخوردار است، اما كلا به استحكام و قدرت ابريشم عنكبوت نيست. در واقع اگر بخواهيم تعريف عام تري از آن ارائه كنيم به عنوان مثال بايد گفت اين فرآورده ابريشمي جديد قطعا از يك پيراهن ابريشمي معمولي محكم‌تر خواهد بود ولي طبعا از كاركردي كه ابريشم كرم ابريشم ارائه مي‌دهد تبعيت نمي‌كند.
عنكبوت‌ها واريته‌هاي متعددي از ابريشم را توليد مي‌كنند و بسياري از اين الياف حتي از فولاد مستحكم‌تر نشان داده است و از اين رو فناوري تقليد و شبيه‌سازي از چنين ابريشم كارآمدي و همچنين توسعه روش‌هاي توليد صنعتي آن از گذشته هدف مورد توجه دانشمندان حوزه مواد بوده است، اما به رغم اين همه محاسن نبايد فراموش كرد كه عنكبوت‌ها براي تبديل شدن به بستر كشت و كار بيش از حد تهاجمي و سلطه‌جو هستند و به همين دليل نيز محققان به سمت مهندسي ژنتيك و ارائه جانوران تراريخته‌اي روي آورده‌اند كه هم براي كار توليد رام و مطيع باشند و هم پروتئين‌هاي ابريشم عنكبوتي را مي‌سازند. به همين دليل تحقيقات اين گروه و نتايج به دست آمده از توليد كرم‌هاي ابريشم تراريخته را نمي‌توان به سادگي انتخاب يك جانور و دگرگون كردن آن به لحاظ ساختار ژني براي نيل به اهداف مورد توقع انسان به حساب آورد.
در همين خصوص، شرلي هياشي ـ متخصص ابريشم عنكبوتي و دانشيار دانشگاه كاليفرنيا ـ اين محصول ژنتيكي نوين را به عنوان يك «دستاورد افسانه‌اي» معرفي مي‌كند. البته گروه‌هاي ديگري نيز پيش از اين مبادرت به توليد پروتئين ابريشم عنكبوت در بسترهاي مختلفي ازجمله گياهان، باكتري‌ها و حتي شير بز كرده‌اند، ولي به هر ترتيب پروتئين ابريشم عنكبوت با ابريشمي كه عنكبوت مي‌تند برابري نمي‌كند. در واقع كرم‌هاي ابريشم از بخش‌هاي بدني ضروري براي تنيدن پروتئين به صورت رشته‌هاي ابريشمي و صدالبته براي توليد آن در مقادير و كميت‌هاي بالا برخوردارند. با وجود تلاش‌هايي كه ساير محققان در اين زمينه به خرج داده‌اند، اما گروه تحقيقاتي اين پروژه نقشه‌هاي بزرگ‌تري در سر دارند.
اگر بخواهيم شرح ساده و خلاصه‌اي از روند اقدامات انجام شده گروه محققان دانشگاه‌هاي نتردام و وايومينگ در كسب نتايج جالب توجه پروژه تحقيقاتي‌شان ارائه كنيم، بايد گفت دانشمندان در اصل تنها يكي از ژن‌هاي متعدد توليدكننده ابريشم در كرم‌هاي ابريشم را با ژن‌هاي ابريشم عنكبوت جايگزين كرده‌اند و نهايتا قصد دارند ژن‌هاي چند گانه ابريشم‌ساز كرم ابريشم را با ژن‌هاي ابريشم‌ساز عنكبوت جايگزين كنند، اما دانشمندان به همين بسنده نكرده و دنبال وارد كردن ژن‌هاي ديگري هستند و در اين ميان با اميدواري ويژه‌اي پيگير استفاده از ژن‌هاي متعلق به گونه جديدا كشف شده‌اي از عنكبوت‌هاي دارويني موسوم به بارك اسپايدر با نام علمي (Caerostris darwini) هستند. اين گونه تازه كشف شده قادر به توليد ابريشم با كيفيت استحكام 2 برابر نسبت به هر گونه ديگري است و همچنين از كيفيت استحكامي 10 بار قوي‌تر از تار و پود نام آشناي كولار برخوردار است كه در حال حاضر رايج‌ترين بافتي است كه در توليد جليقه‌هاي ضدگلوله مورد استفاده واقع مي‌شود.
محققان پروژه معتقدند چنانچه ابريشم عنكبوتي محكم‌تر از فولاد به توليد انبوه برسد طيف متنوعي از كاربردهاي زيست‌پزشكي را نيز پوشش خواهد داد. اين ابريشم هيبريدي مي‌تواند روند بهبود و التيام‌بخشي زخم‌ها و جراحات را تسريع كرده و همچنين نياز به اندام‌هاي برگرفته از اجساد نظير زردپي‌ها و رباط‌ها را حذف يا كاهش دهد. در اين ميان شركت‌هاي پيشروي توليد و تحقيقات در زمينه كرم‌هاي ابريشم تراريخته بر اين باورند كه بزودي و احتمالا تا سال آينده قادر به مطابقت دادن خواص ابريشم عنكبوتي خواهند شد و اميدوارند نخستين نسل اين الياف را به شركت‌هايي كه كارشان توليد محصولات ابريشمي بهتر و كارآمدتر است، عرضه كنند.
محققان مي‌گويند چنانچه هدف نهايي كه توليد انبوه ابريشم عنكبوتي مصنوعي است محقق شود مي‌توان غير از حوزه نساجي، چشم انتظار ايجاد تحول بزرگي در حوزه مواد نيز بود جايي كه مي‌توان كاربرد اين ابريشم قدرتمند را در تهيه و توليد فرآورده‌ها و محصولات بسيار سبك و مستحكم‌تري غير از جليقه‌هاي ضدگلوله و مثلا در مواد كامپوزيتي مورد استفاده براي خودروها و تجهيزات ورزشي و حتي مواد و مصالح ساختماني نظاره‌گر بود.
مهريار ميرنيا / جام جم
منابع: Discovery / Technology review