زیست فناوری – یکی از رشته‌های علمی با رشد بسیار سریع از ابزارهای زیست شناسی، شیمی، محاسبات، مهندسی و ریاضیات برای پیشبرد تحقیقاتی استفاده می کند که تحولات نوید بخشی را در عرصه پزشکی به ارمغان خواهند آورد.
بر اساس کارنامه ۲۰۲۱ نوآوری بیوتکنولوژی در جهان، فرآورده ها و راه حل های حاصل از زیست فناوری (بیوتکنولوژی) در سال گذشته حدود یک تریلیون دلار درآمد در سراسر جهان ایجاد کردند که در مقایسه با پنج سال پیش ۳۴٪ افزایش یافته است.
ناتالی بتز، مدیر آکادمیک دانشکده پزشکی دانشگاه ویسکانسین- مدیسون گفت: “ایالات متحده مسلماً سال هاست که در زیست فناوری پیشگام بوده است و همچنان به گسترش این حوزه ادامه می دهد.”
سنگ بنای زیست فناوری مهندسی ژنتیک است، فرآیندی که در آن دانشمندان ژن های درون یک سلول زنده را برای تغییر ویژگی های آن و توسعه فرآورده های جدید دستکاری می کنند. (ژن ها از ملکول دی اِن اِی، مولکول هایی که دستورالعمل های ژنتیکی را تعین می کنند، تشکیل شده اند.)
در ۱۹۸۸، با اختصاص بودجه توسط کنگره برای توسعه پروژه ژنوم انسان، یک همکاری بین المللی جهت نقشه برداری و توالی یابی ژنوم انسان، ایالات متحده مهندسی ژنتیک مدرن را پایه گذاری کرد. (ژنوم نوعی دستورالعمل برای نحوه ساخت ارگانیسم زنده است.) بخش عمده نقشه برداری تا سال ۲۰۰۳ تکمیل گشت و هزاران اکتشاف پزشکی را به دنبال داشت – از درمان سرطان گرفته تا رفع بیماری های ارثی و احیای اندام. در ماه مارس، یک تیم علمی به رهبری دانشمندان آمریکایی نقشه ژنوم انسان را کاملاً تکمیل کردند.
به سه کشف که به تازگی توسط دانشمندان آمریکایی برای پیشبرد زیست فناوری حاصل شده اند، نگاهی بیاندازید:
فناوری ویرایش ژن: بسیاری از دانشمندان آمریکایی – از جمله جنیفر دودنا، بیوشیمیدان دانشگاه کالیفرنیا، در برکلی و اِمانوئل شارپانتیر، بیوشیمیدان و مدیر واحد ماکس پلانک برای علم پاتوژن ها روی تکنیکی برای “ویرایش” ژن ها کار کردند که CRISPR (خوشه های تکرارشونده کوتاه پالیندرومی با فاصله منظم) نام گرفته است. این تکنیک دانشمندان را قادر می سازد دستورالعمل های ارثی سلول را تغییر داده، و روشن و خاموش کنند. این کشف اثرات گسترده ای بر علم پزشکی داشته است. از این روش برای درمان بیماری هایی مانند کم خونی داسی شکل که قبلاً غیرقابل علاج بودند، و توسعه ابزارهای پزشکی تشخیصی جدید، مانند اپتوژنتیک که محققان را قادر می‌سازد عملکردهای مغزی را دقیق تر مورد بررسی و مطالعه قرار دهند، استفاده می‌شود. در ۲۰۲۰، دودنا و شارپانتیه برای کار مشترکشان روی CRISPR جایزه نوبل را دریافت کردند.
زیست شناسی مصنوعی: جِی کریگ ونتر، بیوتکنولوژیست و محقق ارشد پروژه ژنوم انسان، اولین باکتری مصنوعی را خلق کرد. ژنوم باکتری مصنوعی به جای اینکه به طور طبیعی به وجود آید یا از یک باکتری زنده دیگر تکامل یابد، در آزمایشگاه ساخته شده است. پس از ونتر، دو دانشمند به نام بیل بانیایی و بیل پک، تخصص خود را در تولید نیمه رسانا و توالی یابی ژنوم برای تولید ژن های مصنوعی به کار گرفتند. شرکت آنها Twist Bioscience ژن‌های مصنوعی را برای حمایت از تحقیق و توسعه در زیست فناوری (از جمله خلق فرآورده های جدید مانند نسل بعدی آنتی بیوتیک های مقاوم در مقابل باکتری‌ها) و برای حمایت از دانشمندان در ساخت ارگانیسم های مصنوعی، در اختیار شرکت ها قرار می‌دهد.
پزشکی ترمیمی: با درک دانشمندان از ژنوم انسان و نحوه ساخت ارگانیسم ها در آزمایشگاه، تعداد فزاینده ای از محققان بر روی ساخت بافت بدن انسان برای جایگزینی اعضای بدن کار می کنند. در ماه ژوئن، 3DBio Therapeutics، یک شرکت پزشکی ترمیمی مستقر در نیویورک اعلام کرد که برای یک زن جوان که گوشش هنگام تولد کاملاً شکل نگرفته بود، یک گوش جدید ساخته است. این شرکت برای ساخت گوش با فناوری چاپ سه بعدی، از سلول های خود این زن جوان استفاده کرد و سپس آن را پیوند زد. از آنجایی که این پیوند با استفاده از سلول های خود میزبان ساخته شده است، خطر این که بدن گوش جدید را نپذیرد کمتر است. این پیوند اولین کاربرد پزشکی موفق فناوری چاپ بافت بدن و پیشرفت بزرگی در حوزه مهندسی بافت تلقی می شود.
این مقاله توسط نویسنده مستقل بارا وایدا نوشته شده است.
