زیست فناوری؛ پاک‌ترین فناوری

 واژه زیست‌فناوری یا زیست‌فناوری نخستین‌بار در سال ۱۹۱۹ از سوی کارل ارکی به مفهوم کاربرد دانش‌های پزشکی و زیستی و اثر مقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر به کار برده شد.

به‌طورکلی هرگونه کنش هوشمندانه بشر در آفرینش، بهبود و عرضه فراورده‌های گوناگون با استفاده از جانداران، به‌ویژه از طریق دستکاری آنها در سطح مولکولی در حیطه این مهم‌ترین، پاک‌ترین و اقتصادی‌ترین فناوری سده حاضر؛ زیست‌فناوری، قرار می‌گیرد. این دانش از این‌رو در ایران با نام زیست‌فناوری شناخته می‌شود که در سایر نقاط جهان نیز آن را با همین نام می‌شناسند.

زیست‌فناوری ازجمله واژه‌های پرسروصدای سال‌های اخیر است. این واژه را درست یا نادرست به مفهوم همه چیز برای مردم به کار می‌برند. زیست‌فناوری را در یک تعریف کلی به‌کارگیری ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست‌شیمی، میکروب‌شناسی و فناوری‌های تولید را در سامانه‌های زیستی مطالعه می‌کند.

در تعریف دیگر زیست‌فناوری را چنین تشریح کرده‌اند: فنونی که از موجودات زنده برای ساخت یا تغییر محصولات، ارتقا کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسم‎ها برای کاربردهای ویژه استفاده می‌کند. زیست‌فناوری به لحاظ ویژگی‌های ذاتی خود دانشی بین‌رشته‌ای است. برای کسب آشنایی بیشتر با زیست‌فناوری و کاربردهای آن در زمینه‌های کشاورزی و درمانی با دکتر علیرضا زمردی‌پور، عضو هیات علمی پژوهشکده ژنتیک مولکولی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری گفت‌وگو کردیم. مشروح این گفت‌وگو در ذیل می‌آید.

زیست‌فناوری ازجمله فناوری‌هایی است که انسان از گذشته‌های دور با آن آشنا بوده است. اما در چند دهه اخیر که محققین به علم بیولوژی مولکولی و فناوری DNA نوترکیب دست‌یافته‌اند، زیست‌فناوری دچار تحول شد و در زمینه‌های مختلف کاربرد خود را نشان داد. زمینه‌های مختلف ازجمله بخش تغذیه انسان، مسائل درمانی، حوزه‌های صنعتی و بسیاری از زمینه‌های دیگر که کاربردهای مختلف دارد. اساس زیست‌فناوری در واقع الگو گرفتن از فرایندهای زیستی و کاربردهای آن است. فرایندهای زیستی در طبیعت اتفاق می‌افتد و محققان آن فرایندها را در سطح کاربردی مورد استفاده قرار داده‌اند.

درحال حاضر با توجه به افزایش بی‌رویه جمعیت و نیاز به تأمین مواد‌غذایی این جمعیت روبه‌تزاید، زیست‌فناوری کشاورزی مورد توجه ویژه‌ است.

زیست‌فناوری در علوم گیاه‌شناسی به ویژه کشاورزی اهمیت پیدا می‌کند. زیست‌فناوری در زمینه‌های مختلف کاربرد خود را نشان داده است، ازجمله کاشت محصولات متنوع با ویژگی‌های خاص، ایجاد مقاومت در برابر بعضی از آفت‌ها، ایجاد مقاومت در گیاهان در برابر سموم، تولید محصولات با ویژگی‌های دارویی، افزایش ارزش غذایی و بسیاری از موارد دیگر ازجمله تولید گونه‌های اصلاح‌شده گیاهان به‌خصوص محصولات کشاورزی. همه این موارد به نوعی از دستاوردهای زیست‌فناوری در زمینه کشاورزی محسوب می‌شوند.

در ایران از زیست‌فناوری برای تولید بسیاری از محصولات استفاده شده است و با استفاده از این علم تلاش‌هایی در زمینه مقاوم‌سازی‌ محصولات انجام گرفته است.

به دلیل اینکه در بخش بیولوژی مولکولی تحقیقات در حال انجام است اما برخی از شرکت‌ها به دلیل آنکه علاقه دارند زودتر به نتیجه نهایی برسند تکنولوژی مربوط به بیولوژی مولکولی را وارد می‌کنند. در نتیجه ما اکنون در عرصه بیولوژی مولکولی وارد‌کننده محسوب می‌شویم.

از دهه 1360 و حدود 30 سال پیش و از زمانی که رشته‌های ژنتیک و ژنتیک مولکولی در دانشگاه‌های ایران ایجاد شد و دانشجویانی با این هدف تربیت شدند و تعدادی از دانشجویان به کشورهای خارج اعزام شدند. از این زمان زیست‌فناوری در ایران اهمیت پیدا کرد و محققان و دانشجویان به رشته‌های ژنتیک و ژنتیک مولکولی گرایش پیدا کردند.

خیر، زیست‌فناوری یک علم بین رشته‌ای است که از ژنتیک و ژنتیک مولکولی بهره می‌برد. زیست‌فناوری نوین بر ساختار ژنتیک استوار است، زمانی که از ساختار ژنتیک سخن به میان می‌آید مباحث ژنتیک و به‌ویژه بیولوژی مولکولی جایگاه خاصی پیدا می‌کند. بر همین اساس از زمانی که مبحث ژنتیک مولکولی مطرح شد، زیست‌فناوری نوین هم به تبع آن پدید آمد.

تکنولوژی نوترکیب DNA مجموعه‌ای از تکنیک‌های مرتبط با DNA است که با وارد شدن به عرصه دانش بیولوژی در اوایل دهه ۱۹۷۰ میلادی، انقلابی در تحقیقات علوم پایه زیستی و نیز زیست‌فناوری به‌وجود آورده است. تکنیک همانند‌سازی‌ ژن ( Gene Cloning)هسته مرکزی تکنولوژی نوترکیبDNA را تشکیل می‌دهد که با استفاده از آن می‌توان یک ژن بیگانه را در یک سلول زنده کپی و تکثیر کرد و سپس با بیان آن، پروتئین مرتبط با آن ژن را که به‌اصطلاح پروتئین نوترکیب نامیده می‌شود، در مقادیر زیاد تولید کرد.

امروزه، اهمیت کاربردی تکنولوژی نوترکیب در زمینه ساخت دارو و واکسن، درمان و تشخیص بیماری‌ها و نیز بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی و غذایی بیش از پیش آشکار شده است. براین اساس، اغلب کشورهای جهان برای گسترش و پیشرفت فعالیت‌های آموزشی و کاربردی خود در این زمینه برنامه‌‌ریزی و سیاستگذاری کرده‌اند. در کشور ما نیز از نزدیک به یک دهه‌پیش، برنامه‌هایی مدون تهیه و اجرا شده است که هم‌اکنون شاهد به‌بارنشستن برخی از آنها هستیم.

بیماران هموفیلی نوع B به‌دلیل کمبود فاکتور 9 با مشکل انعقاد خون مواجه هستند، از این‌رو به‌طور مداوم نیازمند فاکتور9 و دارو هستند که به کمک تکنولوژی نوترکیب می‌توان این نیاز را برطرف کرد. بر همین اساس گروهی از محققان پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری طی دو سال تحقیق به سازه‌های نوترکیب پروتئینی در پوست انسان که قابلیت ترشح فاکتور 9 انسانی را دارند، دست‌یافته‌اند. برای انجام این پژوهش در مقیاس نیمه‌صنعتی نیاز به حمایت‌های مالی و معنوی قابل توجهی وجود دارد.