خوک‌ها می توانند اهدا کننده اعضا به انسان باشند؟

به گزارش جی پلاس، تعدادی خوک‌های سالم از طریق مهندسی ژنتیک اصلاح شده‌اند که عاری از "رتروویروس‌ها" یا "ویروس‌های پسگرد" باشند تا ما را یک گام به پیوند اعضای حیوانات به انسان نزدیک کنند.

 

"ویروس پسگرد" یا "رتروویروس" (Retrovirus) یک ویروس آر.ان.ای (RNA) است که خود را با استفاده از آنزیم وارونویس در سلول میزبان بازتولید می‌کند تا دی.ان.ای خود را از روی ژنوم آر.ان.ای بسازد. دی.ان.ای ساخته شده در ژنوم سلول میزبان یکپارچه می‌شود. از این به بعد ویروس بعنوان بخشی از دی.ان.ای میزبان نسخه‌برداری می‌شود.

 

از مهم‌ترین "رتروویروس‌ها" می‌توان به ویروس اچ.آی.وی اشاره کرد که باعث بیماری ایدز می‌شود.

 

"دیوید بالتیمور" در سن ۳۷ سالگی موفق به دریافت جایزه نوبل پزشکی شد. او این جایزه را به طور مشترک با "مارتین تمین" و "رناتو دولبکو" به دلیل تحقیق بر روی "رتروویروس‌ها" و تاثیر آنها بر اجزای ژنتیکی سلول در جریان بیماری‌هایی همچون ایدز و لوسمی دریافت کرد. در میان گروه‌های گوناگون ویروسی، "HIV" جزو "رترو ویروس‌ها" محسوب می‌شود.

 

به رترو ویروس "لنتی ویروس" نیز می‌گویند. لنتی در لاتین به معنی آرام و کند است که اشاره به نحوه رشد و تکثیر ویروس دارد، یعنی از زمان ابتلا به ویروس تا ظاهرشدن علایم، ماه‌ها و سالها طول می‌کشد.

 

آنچه "رترو ویروس‌ها" را وحشتناک می‌کند، خصیصه‌ای است که ویروس شناسان به آن "reverse transcription " می‌گویند. انتقال این خصیصه از ویروس به سلول‌های شخص مبتلا، وی را از پای درمی‌آورد.

 

زمینه "زنوترنسپلنتیشن"(xenotransplantation) که انتقال اندام از یک گونه به گونه دیگر است، از زمانی که ابزار ویرایش ژن موسوم به "CRISPR" چند سال پیش کشف شد، توسعه چشمگیری داشته است.

 

"تناوب‌های کوتاه پالیندروم فاصله‌دار منظم خوشه‌ای")که به طور مخفف کریسپر(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)CRISPR) خوانده می‌شود، بخشی از دی‌.ان‌.ای پروکاریوت هستند که حاوی تناوب‌های کوتاه توالی‌های بنیادین می‌باشند.

 

"کریسپر" نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری‌ها است که آنها را قادر به کشف دی‌.ان.‌ای ویروس و بعد نابودی‌شان می‌کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام "کَس9" (Cas9) است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام استحاله دی.‌ان.‌ای ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می‌دهد، تغییراتی در دی.‌ان.‌ای سلول‌ها ایجاد کنند.

 

موانعی که قبلا به نظر می‌رسید غیرقابل حل باشند، اکنون خیلی دلهره آور نیست. آخرین پیشرفت برجسته در این زمینه از یک تیم از دانشمندان است که با موفقیت مولکول‌های اصلاح شده ژنتیکی را از 25 "رتروویروس" که به طور کلی در خوک‌ها وجود دارند، ساخته اند. اما به نظر می‌رسد به انسان آسیب برساند.

 

چندین مشکل آشکار وجود دارد که دانشمندان قبل از این که بتوانند اندام‌های خوک را به انسان انتقال دهند، باید آنها را از بین ببرند. علیرغم این که اندام خوک که با توجه به اندازه و عملکرد مشابه با اندام انسان به عنوان کاندیدای اصلی پیوند به انسان تلقی می‌شوند، آنها به طور کلی موجب واکنش‌های مهلک ایمنی در بدن انسان می‌شوند.

 

 

این اولین مشکل توسط چندین دانشمند از جمله محققان پیوند؛ "جوزف تکتور" و "دیوید کوپر" که هم اکنون در دانشگاه "آلاباما" در بیرمنگام مشغول تحقیق هستند، مورد توجه قرار گرفته است.

 

هر دو دانشمند پیشرفت‌های چشمگیری در شناسایی ژن‌های کلیدی در خوک‌ها داشته‌اند که منجر به واکنش‌های ایمنی بدن انسان می‌شود. با استفاده از "CRISPR" آنها خوک‌ها را با آن ژن‌های کلیدی سرکوب کرده و معتقدند آزمایش‌های پیوند به انسان با استفاده از این اندام خوک می‌تواند به زودی شروع شود.

 

دیگر مشکل بزرگ دانشمندان در راه پیوند اندام خوک به انسان،‌ حضور گسترده رتروویروس‌های خاص در حیوانات است.

 

این ویروس‌ها باقی مانده از عفونت‌های ویروسی باستانی هستند که اختصارا "PERV" نامیده می‌شوند و برای خوک‌ها بی ضرر هستند، اما بسیاری معتقدند که می‌توانند در هنگام انتقال به سیستم‌های انسانی، یک تهدید بزرگ برای سیستم ایمنی بدن انسان به شمار آیند. به ویژه هنگامی که وضعیت سلامت سیستم ایمنی بدن یک بیمار نیازمند پیوند، دچار مشکلاتی باشد.

 

آخرین پیشرفتی که توسط محققان شرکت "eGenesis" که از دانشگاه هاروارد و ماساچوست شکل گرفته است، شامل توسعه CRISPR برای مهندسی ژنتیک کامل خوک‌های سالم است که کاملا عاری از "PERV" هستند.

 

این تحقیق 25 عامل ژنومی شناخته شده برای فعال کردن "PERV"ها را شناسایی و غیرفعال کرد که موجب تولد خوک‌های کاملا سالم شد تا بتوان به پیوند اعضای آنها به انسان امیدوار بود.

 

این غیرقابل انکار است که "CRISPR" روند تحقیق در قلمرو "xenotransplantation" را سرعت بخشیده است.

 

مهم‌ترین بخش تحقیقات از اوایل سال جاری نشان دهنده موفقیت در به وقوع پیوستن پیوند اعضای انسان و خوک است. این موضوع بیانگر این است که ما به زودی می‌توانیم چالش پیوند اعضای بدن انسان و حیوان را پشت سر بگذاریم.

 

این پژوهش جدید در مجله "Science" منتشر شده است.