فناوری ویروس مهندسی شده، دریچههای جدید و گستردهای در مسیر پیشرفت و تکامل فناوریهای مختلف به روی جهان گشوده است.
به گزارش پایگاه خبری گسترش، روزنامه صمت نوشت: اکنون پیشرفت علم پزشکی در حوزههایی همچون پیشگیری، درمان و مقابله با بیماریها به دلیل تکامل دانش ویروسهای مهندسی شده با سرعت بیشتری در حال حرکت است. همچنین موفقیت ویروسهای اصلاح شده در شاخههای مهندسی ژنتیک و ژندرمانی در مقیاسهای آزمایشگاهی به اثبات رسیده است. فاصله رسیدن این فناوری تا بازار در برخی زمینهها، بسیار اندک و در بسیاری موارد، به دلیل پیچیدگی و گستردگی موضوع، در مرحله آزمایشگاهی و بررسیهای کلینیکی قرار دارد. موضوع ویروس مهندسی شده اکنون در رده یکی از مهمترین گرایشهای ژندرمانی مورد مطالعه و پژوهش قرار دارد و کشورهای پیشرفته صنعتی، هزینههای پژوهشی بالایی را برای این کار در نظر میگیرند. از آنجا که این دانش با سلامتی انسانها در ارتباط مستقیم است، هنوز واکسن و داروهای اندکی از این حوزه، به بازار مصرف و در تولید انبوه راه یافته است. مقالههای فراوان و ثبت پتنتهای متعدد آن، نشان میدهد فناوری در حال گام برداشتن به سوی بلوغ خود است و میتوان در سالهای آینده منتظر محصولات تجاری آن بود. پیشرفت این فناوری موجب حرکت مرزهای دانش زیستی بشر به سمت ارتقای سلامتی به همراه افزایش توانمندی بدن در برابر عوامل بیماریزا و درمان نارساییها و ناهنجاریهای ذاتی میشود.البته دانش ویروسهای مهندسی شده میتواند تهدیدی جدی برای نابودی موجودات زنده نیز باشد. ضرورت وجود حکمت در کنار این فناوری به شدت احساس میشود. روند توسعه فناوری ویروسهای مهندسی شده تا چند سال پیش، ویروسها را تنها به عنوان عوامل بیماریزا میشناختند که با سرعت بالایی در سلول میزبان رشد و تکثیر مییابند. اما با توسعه فناوری، امکان دستکاری ژنتیکی در ویروس فراهمشده، بهطوریکه میتوان از آنها بهعنوان ابزاری قدرتمند استفاده کرد. فناوری مهندسی ویروس، همچون چاقوی دولبه تیزی است که در عین توانایی بالا در جهت خدمت و سلامتی بشریت، میتواند خطرات تصورناپذیری نیز داشته باشد. مطالعات ویروسشناسی از دهه ۱۸۹۰ م با آلودهشدن گیاه توتون به نوعی ویروس گیاهی آغاز شد. این موجودات به طور تقریبی به مدت ۷۰ سال، در نظر جوامع مختلف بهویژه پزشکان و متخصصان علم ژنتیک، به عنوان تنها عامل عفونیکننده موجودات زنده مطرح شده و برخی از آنها نیز منشأ بیماریهای مهلک بودند. مطرح شدن ویروسها بهعنوان یک عامل درمانی بالقوه از دهه ۱۹۶۰م در مجامع علمی، علم ویروسشناسی را وارد مرحله جدید و شگفتآوری کرد و اکنون این موضوع بهعنوان یک گرایش تخصصی گسترده، توجه دانشمندان بسیاری را بهخود معطوف کرده است. ویروس چیست؟ ویروس به عنوان یک نوع انگل داخل سلولی، متشکل یک فاکتور عفونیکننده ساخته شده از اسید نوکلئیک RNA یا DNA است که در یک پوشش پروتئینی به نام کپسید احاطه شده است. این موجود قادر است فقط درون سلولهای زنده و یا دیگر ارگانیزمها در همه انواع موجودات زنده اعم از انسانها، حیوانات، گیاهان و میکروارگانیزمهایی مثل قارچ و باکتری تولید مثل و تکثیر شود و اعضای بدن را دچار عفونت کند. ویروسها فاقد مشخصه اساسی پارامتر حیات (ساختار سلولی) هستند و زیستشناسان آنها را زنده نمیدانند؛ چون رشد نمیکنند، حالت هومئوستازی ندارند و به دلیل نداشتن آنزیمهای اصلی، واکنشهای متابولیسمی در آنها رخ نمیدهد. اما برخی از متخصصان آنها را به دلیل بههمراه داشتن مواد ژنتیکی، تکثیر و تکامل براساس قاعده انتخاب به عنوان نوعی موجود زنده قلمداد میکنند.چرخه رشد و تکثیر ویروسها در مراحل متعددی انجام میشود و جزییات این مراحل به گیرنده و ویروس بستگی دارد. اما بهطور کلی چرخه رشد آنها شامل وصل شدن ویروس به میزبان، ورود به داخل سلول، پوششبرداری، تکثیر ژنوم ویروس، بلوغ و رها شدن ویروس است. مدت زمان رشد و تکثیر ویروس در بدن به نوع ویروس و نحوه تکثیر آن بستگی دارد و برای آن محاسبات آماری و پژوهشهای کلینیکی از ۶ ساعت در ویروس پیکورنا تا ۴۰ ساعت در برخی از هرپس ویروسها متغیر است. ویروس مهندسی شده تمامی موجودات زنده دارای واحدهای پایهای به نام ژنوم هستند که بسته به پیچیدگی حیاتشان، تعداد آنها متفاوتی است. تمامی شیوهنامههای ارثی برای ساخت، پیشبرد و نگهداری یک موجود زنده در ژنوم نهفته است.دانشمندان دریافتهاند که با اعمال تغییرات و دستکاری در ساختار ژنتیکی ویروس، میتوانند کاربری مضر آن را به سمت کاربری مفید تغییر دهند. نحوه دستکاری ویروس به هدف موردنظر بستگی دارد، ولی تغییرات آن با استفاده از تزریق یا حذف ژن مورد نظر انجام میگیرد. به ویروسی که از این راه بهدست آید، ویروس مهندسی شده گفته میشود.دانش ژندرمانی یک روش آزمایشگاهی برای درمان یا پیشگیری از بیماری با استفاده از اصلاح ژن است. در این نوع درمان، پژوهشگران به دنبال اصلاح ژنهای معیوب یا آسیبدیده هستند، برای نیل به این هدف باید DNA مورد بررسی قرار گیرد. برای دستکاری ژنها یا ژن درمانی دو راهبرد کلی وجود دارد: ۱- روشهای غیرویروسی: این روش براساس کمپلکسهای DNA و RNA استوار است و کارکرد محدودی دارد، زیرا میتوان از آن در مورد بافتهای معینی استفاده کرد و به مقادیر زیادی DNA نیاز دارد. ۲. روش ویروسی: در این روش ژن طبیعی به درون ژنوم وارد میشود تا جایگزین یک ژن بیماریزای غیرطبیعی شود. به مولکول حامل ژن طبیعی ناقل یا وکتور گفته میشود که برای وارد کردن ژن درمانکننده به سلولهای هدف بیمار مورد استفاده قرار میگیرد. معمولترین ناقل یا وکتور، ویروسی است که بهطور ژنتیکی تغییر داده شده تا بتواند DNA مورد نظر را به محل هدف منتقل کند. سپس این ویروسها، ژنهای بیماریزا را از سلول حذف کرده و ژنهای درمانکننده را وارد آن میکنند. به این نوع ناقل ویروس تغییر داده شده، ویروس مهندسیشده گفته میشود. درحالحاضر روش ویروسی، رایجترین روش در ژندرمانی بهشمار میرود و از گستردگی و توانمندی بالایی برخوردار است.دانش ویروس اصلاحشده علاوهبر کاربرد در ژندرمانی، در زمینه درمان بیماریها نیز جایگاه ویژهای یافته است. برای درمان بیماری ابتدا باید به این نکته دست یافت که هر ویروس چگونه میزبان را مورد هدف قرار داده و در آن تکثیر مییابد. بهطور مثال در درمان برخی بیماریها، آنتیبیوتیک تجویز شده سلولهای سالم و بیمار را بهطور مشترک درگیر کرده و با مرگ سلولهای سالم، موجب ضعیف شدن بدن موجود زنده میشود. ویروسهای مهندسی شده میتوانند به گونهای طراحی شوند که بتوانند سلولهای سالم را از سلول بیمار تمیز داده و دارو را به سلولهای هدف برسانند. از اینرو این روش در دارورسانی هوشمند مورد توجه متخصصان است.همچنین در برخی بیماریها بهویژه انواع سرطانها، ویروسهایی که به بدن و یا بخشی از بدن حمله میکنند، خود را از دید نظام ایمنی مخفی میکنند. این مشکل باعث میشود، در عین حال که بدن نمیتواند با عامل ویروسی مهاجم مقابله کند، روند رشد و فعالیت سلولهای بیمار و ویروسها به طور فزایندهای افزایش یافته و فعالیت بخشهای ویژهای از بدن را مختل کند. با دستکاریهای مشخص ژنتیکی روی ویروس، میتوان پوشش مخفی ویروس را از بین برد، نظام ایمنی را نسبت به سلولهای بیمار تحریک و بر عامل بیماریزا غلبه کرد. کاربردهای ویروس مهندسیشده یکی از توانمندیهای مهم ویروس اصلاحشده، درمان سرطان است. خوشبختانه تاکنون در برخی از روشهای درمان با استفاده از آن موفقیتهای چشمگیری بهدست آمده است.سرطان کبد به عنوان یکی از مرگبارترین نوع سرطانهاست که میتواند در مدت زمان کوتاهی، انسان را به دلیل ناکارآمدی کبد و تجمع سموم در بدن، از پادرآورد. در سال ۲۰۱۳م با دستکاری ژنتیکی، یک نوع ویروس مهندسیشده طراحی شد. این ویروس در نخستین آزمایشها که بر روی ۱۶ بیمار مبتلا به سرطان کبد تزریق شد، با از بین بردن تومورهای عامل سرطان، موجب طولانیتر شدن عمر بیماران شد. واکسن پکسا- وکجی ایکس ۵۹۴ از ویروس مهندسیشده واکسینه که در ریشهکن کردن آبله استفاده میشود، تهیه شده و درحالحاضر در مرحله بررسی روی ۱۲۰ بیمار قرار دارد. از علائم بالینی اثر واکسن ویروس مهندسیشده، کاهش یافتن اندازه تومور و خونرسانی به آن است که نشان میدهد تکامل شرایط درمان میتواند در آینده درمان کامل سرطان کبد را فراهم کند. سرطان مغز نیز از کشندهترین انواع سرطان است که میتواند با استفاده از سپر حفاظتی، تومور را احاطه کند که بدین ترتیب تومور از دید نظام ایمنی بدن دور میماند. سپس ویروس با رشد و تکثیر بالا و مقاومت نکردن نظام ایمنی در مدت کوتاهی موجب مرگ بیمار میشود. پژوهشگران با بررسی روی این نوع سرطان، نشان دادند که ویروس فلج اطفال مهندسیشده میتواند این سپر محافظتی را از بین ببرد به طوری که نظام ایمنی قادر به تشخیص تومور شده و به آن حمله کند. این دارو درحالحاضر، در انتظار دریافت تاییدیه سازمان غذا و داروی امریکا FDA برای ورود به بازار دارو و درمان است.همچنین با تهیه نوعی ویروس مهندسیشده از ویروس سرخک، برای نخستینبار بیمار ۵۰ ساله مبتلا به سرطان مغز استخوان درمان شد. این نوع ویروس مهندسی شده، بعد از تزریق به فرد مبتلا به سرطان، بعد از یک هفته موجب کمشدن و سپس ناپدید شدن تورمورها شده و با گذشت زمان، از بین رفتن سایر تومورها در بدنش شد. در این روش، ویروس مهندسیشده از تومورها به عنوان میزبان برای تکثیر مواد ژنتیکی خود استفاده میکند و در نهایت باعث ترکیدن سلول سرطانی و آزاد شدن ویروس میشود. از دید پژوهشگران، از آنجا که بیماران مبتلا به سرطان مغز استخوان نظام ایمنی ضعیفی دارند، این نوع درمان موجب بهتر شدن کارآیی ویروسهای مهندسیشده میشود. البته روش موردنظر مراحل اولیه آزمایش خود را میگذراند و تنها روی یکی از دو بیمار با موفقیت پاسخ داده است، به همین دلیل مسیر طولانیتری برای رسیدن به بازار هدف در پیش رو دارد.ویروسهای مهندسی شده کاربردها یی در درمان بیماریهای دیگر سرطانی و غیرسرطانی دارد که در بخشهای آینده دانشبنیان به آنها خواهیم پرداخت.
