جام جم آنلاين: محققان موفق شدهاند يك شبكه كامپيوتري زيستي را در سلولهاي انسان شناسايي كنند كه قادر است به صورت كاملا هوشمندانه و با استفاده از تركيبات زيستي خاص، سلولهاي سرطاني را شناسايي كرده و آنها را تخريب كند.
امروزه بهرغم پيشرفت قابل توجه علم و دانش در همه حوزهها بويژه پزشكي و دستيابي بشر به راههاي درماني جهت بسياري از بيماريها، هنوز براي برخي بيماريها درمان قطعي يافت نشده و انسان هنوز با آنها دست به گريبان است.
اما گهگاهي خبرهاي مسرتبخشي به گوش ميرسد كه محققان گامي تازه درجهت درمان اين بيماريها بويژه سرطان برداشتهاند و با اين روند شايد تا چند سال آينده اين بيماري كاملا قابل علاج شود. در اين جهت بتازگي محققان موفق شدهاند يك شبكه كامپيوتري زيستي را در سلولهاي انسان شناسايي كنند كه قادر است به صورت كاملا هوشمندانه و با استفاده از تركيبات زيستي خاص، سلولهاي سرطاني را شناسايي كرده و آنها را تخريب كند.
اين گروه تحقيقاتي كه در پي مطالعاتي طولانيمدت موفق به شناسايي اين كامپوترهاي زيستي در سلولها شدند، هدفشان از اين مطالعات، ساخت بيوكامپيوترهايي است كه بتوانند با حمل مولكولهاي حسگر، اطلاعات مهمي را درباره سلولها جمعآوري كرده و سپس با تشخيص غيرطبيعي بودن برخي سلولها و تفكيك آنها از سلولهاي سالم، اين سلولهاي غيرطبيعي را بدون آسيب به سلولهاي سالم از بين ببرند.
پژوهشگران در اين مطالعات در حقيقت يك مدار تركيب ژني چندگانه را در سلولها شناسايي كردند كه وظيفه آن تشخيص سلولهاي سالم و طبيعي از سلولهاي غيرطبيعي و سرطاني است. اين مدار ژني پس از شناسايي سلولهاي سرطاني به اين سلولها نزديك شده و آنها را تخريب و نابود ميسازد.
اين مدار ژني، زماني كه فاكتورهاي خاصي در سلول حضور دارند يك حسگر هوشمند حساس به سرطان را ايجاد و سپس با گردش در ميان سلولها، سلولهاي سرطاني را از ساير سلولها تشخيص داده و بدون آسيب به سلولهاي سالم، آنها را از بين ميبرند.
كشف چگونگي عملكرد اين بيوكامپيوتر
در اين مطالعه محققان اين شبكه ژني را در 2 نوع از سلولهاي انسان، يكي در سلولهاي طبيعي و سالم و ديگري در سلولهاي غيرطبيعي Hela مورد آزمايش قراردادند. آنها اين مدار ژني را به هر 2 نوع سلول وارد كردند و دريافتند كه از اين 2 نوع سلول تنها سلولهاي غيرطبيعي Hela تخريب شده و از بين رفتند و سلولهاي سالم و طبيعي هيچ واكنشي به اين تركيب ژني نشان ندادند. در ادامه پژوهشگران بر آن شدند تا دريابند كه اين تركيب ژني چگونه سبب نابودي اين سلولها شده است و اين كامپيوتر زيستي از چه تركيبي يا چه مولكول خاصي استفاده كرده است ؟ به اين منظور آنها به دقت تركيبات زيستي هر 2 نوع سلول را مورد بررسي و مطالعه قرار دادند و در سلولهاي غيرطبيعي Hela به گروهي از مولكولها موسوم به RNA برخورد كردند. در ادامه آنها با بررسي RNA توانستند يكي از تركيبات (miRNA) را شناسايي كنند و متوجه شدند كه اين تركيب مولكولي تنها در سلولهاي غيرطبيعي Hela يافت شده و در سلولهاي سالم وجود ندارند.
نكته: محققان موفق شدهاند يك شبكه كامپيوتري زيستي را در سلولهاي انسان شناسايي كنند كه قادر است به صورت كاملا هوشمند و با استفاده از تركيبات زيستي خاص، سلولهاي سرطاني را شناسايي كرده و آنها را تخريب كند
قابل ذكر است كه در بدن انسان حدود 250 نوع مختلف از سلولهاي طبيعي وجود دارند كه تعدادي از آنها براحتي سرطاني شده و قادرند رشد كرده و چند برابر شوند، لذا اين سلولها براي كار تحقيقاتي در آزمايشگاهها به وفور مورد استفاده قرار ميگيرند، چراكه براحتي ميتوان آنها را در آزمايشگاه رشد داد، همچنين در بدن انسان انواع متنوع و بزرگي از مولكولهاي miRNA نيز وجود دارند كه به طور متوسط بين 500 تا 1000 نوع مختلف از آنها در سلولهاي بدن انسان يافت ميشوند كه اعمال مختلفي را در سلولها به عهده دارند.
كشف فاكتورهاي پنجگانه
در ادامه دانشمندان با ايجاد يك برش عمودي از اين مولكولها آنها را مورد بررسي بيشتر قرار دادند تا بتوانند به طرز عملكرد آنها پي ببرند. شايد صرف حضور اين مولكولها در سلولهاي غيرطبيعي نتواند به تنهايي اطمينان لازم را فراهم كند. از آنجا كه يك علامت و نشانه به تنهايي نميتواند مشخصه يك بيماري باشد و معمولا براي تشخيص يك بيماري، پزشك به مجموعهاي از اطلاعات و علائم نيازمند است تا بتواند تشخيص درستي دهد، لذا گروه تحقيقاتي به بررسي فاكتورهاي ديگر و علائم و نشانههاي ديگر پرداختند تا بتوانند به درستي سلولهاي غيرطبيعي Hela را از سلولهاي سالم جدا كنند. در نهايت آنها به يك تركيب ژني با 5 فاكتور مولكولي از مولكول miRNA رسيدند كه تنها در اين سلولهاي غيرطبيعي وجود داشت و همين امر موجب شناسايي درست سلولهاي سالم از غيرسالم شد. در ادامه با كشف اين فاكتورهاي پنجگانه محققان به بررسي دقيقتر اين فاكتورها پرداختند و دريافتند كه مدار ژني با تركيب اين فاكتورهاي مولكولي است كه ميتواند هوشمندانه سلولهاي سرطاني را شناسايي كرده و از بين ببرد.
در مرحله بعد گروه تحقيقاتي از اين شيوه در يك مدل حيواني بهره بردند و قرار است با توسعه اين روش بتوانند ابزارهاي درماني موثري را از طريق بيوكامپيوترها براي درمان سرطان به كار گيرند. اما هنوز در اين مسير مشكلات زيادي وجود دارد كه بايد حل شود. يكي از اين مشكلات قرار دادن ژنهاي خارجي درون سلولها به شيوهاي موثر و ايمن است كه در اين مورد شايد مولكول DNA بتواند اين مشكل را حل كند كه خود نيازمند مطالعات بيشتري است. همچنين اين رويكرد نيازمند استقرار دائمي ژنهاي خارجي در سلولهاست كه هنوز براي رفع اين مشكل راهكاري پيدا نشده است. محققان اميدوارند با مطالعات بيشتر و رفع اين موانع بتوانند نتايج تحقيقات خود را در نمونههاي حيواني آزمايش كنند و در نهايت راه را براي آزمايش در داوطلبان انساني هموار كنند تا در آينده بتوانند روشهاي درماني موثري را براي درمان سرطان بيابند.
science daily / مترجم: آزاده سيدميرزايي جهقي