سال ۱۹۹۶ یکی از بزرگترین تحولات علم پزشکی رخ داد. پرفسور یان ویلموت توانست اولین موجود شبیه سازی شده (یک گوسفند به نام دالی) را به جهانیان معرفی کند.

این حرکت، امیدواری بشر هزاره سوم را برای از بین بردن و ریشه کن کردن بسیاری از بیماری های لاعلاج مانند سرطان، پارکینسون، کم خونی و... صدچندان کرد. ۱۲ سال از آن رخداد می گذرد و حالا روشی توسط دانشمندان ارائه شده که گفته می شود بزرگترین انقلاب علم در این سده خواهد بود.

این روش، استفاده از ( iPS (induced Pluripotent Stem cell نام دارد که پرفسور شینی یاماناکای ژاپنی، مبدع آن است. iPS یک گام پیشرفته تر از شبیه سازی است و در واقع رقیب جدی شبیه سازی محسوب می شود.

گفته می شود هم اکنون اغلب دانشمندان و متخصصان شبیه سازی ، به آن روی آورده و شبیه سازی را کنار گذاشته اند. جالب است بدانید که خود یان ویلموت هم در زمینه iPS فعالیتش را ادامه می دهد.

کسانی که کمی مطلع در این علم باشند، مطمئناً نام دانشمند بزرگ ایرانی، دکتر کریم نیرنیا را می شناسند. او سال پیش توانست از سلول های مغز استخوان، سلول های جنسی را بسازد.

در گفت وگویی به بهانه انتشار خبر شبیه سازی جنین انسان در انگلستان که چند روز قبل در برخی رسانه های غربی منتشر شد، نیرنیا پرده از رازی برمی دارد که به زودی تحقیقات علوم پزشکی را متحول خواهد کرد.

دکتر نیرنیا که در ابتدا از گفتن روش نوین خود امتناع می کرد، با تکیه به ایران دوستی و عرق ملی خود گفت: «نتایج تحقیقات بسیار محرمانه است و نباید تا ارائه مقالات علمی آن را بازگو کنم. تنها می توانم به هموطنان عزیز بگویم که راه میان بری را کشف کرده ایم که تاکنون برای به دست آوردن سلول های بنیادی بی نظیر است و می توانیم ادعا کنیم که تا چند سال آینده بسیاری از بیماری های لاعلاج مانند سرطان ها را درمان می کنیم.»

نوشتار زیر حاصل گفت و گوی ما با دکتر نیرنیاست که در آن iPS، تفاوت های آن با شبیه سازی و دلایل ممنوعیت شبیه سازی از سوی برخی کشور ها را توضیح می دهد.

تا قبل از پیدایش iPS، در کلونینگ (شبیه سازی) از تخمک انسانی استفاده می کردند. یعنی تخمک انسانی را از خانم ها می گرفتند و هسته را از آن جدا می کردند و بعد آن تخمک را بارور می کردند.

این تخمک به سمت مسیری به نام بلاستوسیست می رفت که مرحله ای در لقاح طبیعی انسانی است که در روزهای چهارم، پنجم یا ششم رخ می دهد و در این مرحله از قسمتی از این بلاستوسیست، سلول های بنیادی جنینی (امبریونیک استم سل) را می گرفتند.

در این پروسه تخمک انسانی لازم بود و از این بابت مشکلات اخلاقی بسیاری وجود داشت. با این حال در iPS که به تازگی ابداع شده از سلول های بالغ پوست استفاده می کنند. مبدع این روش ژاپنی ها بودند.

آن قدر این موضوع جذاب است که می توان گفت یکی از بزرگترین کشفیات قرن حاضر است.

دانشمندان و متخصصان هم به سرعت شروع به تحقیق روی این روش کردند که ما هم در دانشگاه نیوکاسل این تحقیق را شروع کردیم.

در iPS سلول پوستی بالغ را از مریض جدا می کنند و سپس ۴ ژن را به آن تزریق می کنند.

این ۴ ژن عبارتند از c myc، klf۴، oct ۳/۴ و Sox۲. این ۴ ژن باعث می شوند که سلول پوست تبدیل به سلول بنیادی شود. به همین دلیل می توانیم بگوییم که این روش رقیب سرسخت روش کلونینگ است و تا ۴ سال آینده، کلونینگ را کنار خواهد زد.

هنوز مدت زیادی از کشف این روش نگذشته که دکتر ینیش با استفاده از iPS در آمریکا توانسته یک سری از کم خونی ها را در موش ها از بین ببرد. به گفته دانشمندان تا ۲ سال آینده نتایج بسیار امیدوارکننده آن را خواهیم دید.

احتمالا خوانندگان می دانند که در شبیه سازی از سلول های پوست استفاده می شود و آن سلول را تبدیل به یک موجود کامل می کنند. دلیل استفاده از سلول های پوست این است که این سلول ها هر روز خود را بازسازی کرده و باز متولد (regenerate) می شوند و از آن مهم تر اینکه در دسترس ترین بافت انسانی، بافت پوستی است، درصورتی که در بقیه روش ها باید از سلول های غیرقابل دسترسی مانند سلول های مغز استخوان استفاده شود که دسترسی به آن ها بسیار سخت تر از سلول های پوستی است.

جالب است بدانید که iPS از لحاظ تکنیکی بسیار روش آسانی است و سختی روش های قبلی را ندارد.

مهم ترین قسمت iPS پیدا کردن فاکتورها (همان ۴ ژن) بود که توسط یاماناکا کشف شد. حدود یکی دو سال پیش، اولین اخبار در مورد این موضوع منتشر شد.

برای اثبات اهمیت این شیوه همین بس که ژاپن حدود ۵۰۰ میلیارد ین را برای تکمیل و گسترش تحقیقات در این زمینه اختصاص داده است. ژاپنی ها برای ادامه تحقیقات، یک مؤسسه مستقل به سرپرستی دکتر یاماناکا تأسیس کرده اند.

این روش به سرعت و در همه جای دنیا در حال پیگیری است. به عنوان مثال هم اکنون دانشگاه های هاروارد، بوستون، یو سی ال ای، جان هاپکینز و نیوکاسل که از بزرگان این عرصه اند سریعاً دست به کار شده اند.

البته ما در دانشگاه نیوکاسل روش دیگری را ابداع کرده ایم که می تواند بسیار سریعتر از iPSعمل کند و امیدواریم تا اواخر امسال نتایج کامل تحقیقات را منتشر کنیم. در این روش به جای ۴ فاکتور تنها از یک فاکتور استفاده کرده ایم و درواقع سعی کرده ایم ژنی را پیدا کنیم که به اصطلاح، بالادستی باشد و آن ۴ ژن دیگر را فعال کند.

در مراحل ابتدایی، این پژوهش نشان داده که با استفاده از این روش، سرطان به سرعت تشخیص داده می شود و می توان با تزریق این سلول ها به شخص بیمار جلوی فعالیت های سلول های سرطانی را گرفت.

همچنین ما نشان داده ایم که دو تا از فاکتورهای روش iPS می تواند سلول های پوستی را به سلول های اولیه جنسی تبدیل کند. اهمیت این مسئله از آن جهت است که سلول های جنسی توانایی تبدیل به بقیه سلول ها را دارند.

● استفاده از تخمک حیوانی به جای تخمک انسانی

در کلونینگ تا قبل از این ماجرا از تخمک انسانی استفاده می شد. یعنی تخمک انسانی را از خانم ها می گرفتند و آن وقت هسته را از آن جدا می کردند و بعد آن تخمک را اکتیو (بارور) می کردند.

در این پروسه تخمک انسانی لازم بود و از این بابت مشکلات اخلاقی بسیاری داشت. ولی در این حرکت جدید، از تخمک حیوانی استفاده می شود که این شیوه را ما در دانشگاه نیوکاسل انجام داده ایم و تمامی نتایج به دست آمده تاکنون مثبت بوده است. در دانشگاه نیوکاسل از تخمک گاو به جای تخمک انسانی استفاده شده است.

نکته این است که از لحاظ ژنتیکی، نوزادی که از این روش به وجود می آید از همان هسته ای است که گرفته شده و به همین دلیل نوزاد انسانی به وجود می آید. ولی یک مسئله مهم را نباید فراموش کرد و آن هم وجود بعضی از ژن هایی است که در قسمت سیتوپلاست قرار دارند.

در این روش که از تخمک گاو استفاده می شود، هسته اش را برمی داریم که این هسته یک هسته انسانی است؛ اما میتوکندری های گاوی در آن باقی می ماند.

به همین دلیل هم قوانینی برای چنین شیوه هایی و حتی شبیه سازی کلاسیک وضع شده که زمان نگهداری جنین را محدود می کند. برای مثال، در انگلستان تصویب شده که حتماً روز چهاردهم باید این نوزاد را از بین ببرند.

در حال حاضر در هیچ کشوری اجازه داده نشده که این جنین را به یک رحم انسانی برگردانند تا یک نوزاد از این روش به وجود بیاید و با این مسئله به شدت در همه جای دنیا برخورد می شود و مجازات های سنگینی هم دارد.

تنها کاری که شده و قانون اجازه داده این است که در این ۱۴ روز و در یک محیط آزمایشگاهی روی این جنین مطالعه و تحقیق کنند (و نباید آن را به رحم انتقال داد).

در واقع این جنین را در آزمایشگاه کشت می کنند و در این زمان سلول های بنیادی را از آن می گیرند. این سلول های بنیادی جنینی همان خاصیتی را دارند که برای از بین بردن بسیاری از بیماری ها استفاده می شوند و اگر ژن خرابی در کسی وجود داشته باشد می توان آن ژن خراب را تصحیح کرد.

در انگلیس تنها ۱۴ روز می توان جنین شبیه سازی شده را نگهداری کرد و دقیقاً در ساعت ۳۳۶ زندگی جنین شبیه سازی شده باید از بین برود. در بقیه کشورها هم که شبیه سازی انجام می شود، نهایتاً تا ۱۴ روز اجازه بهره برداری از جنین شبیه سازی شده را دارند.

شاید در کشوری کمتر هم باشد ولی بیشتر از ۱۴ روز در هیچ جای دنیا قانونی نیست.

حتی اگر نیم ساعت از ۱۴ روز بیشتر شود، مجازات بسیار سنگینی دارد. چهاردهمین روز جنینی در واقع ابتدای تشکیل ارگان ها است، به همین علت این روز برای از بین بردن جنین در نظر گرفته شده است. این قوانین در واقع حافظ حرمت انسانی هستند.

البته اگر تصمیم به شبیه سازی انسان باشد باید در روز چهارم، پنجم و نهایتاً ششم، جنین شبیه سازی شده به رحم انسانی منتقل شود و اگر از روز ششم به بعد به رحم منتقل شود دیگر رشد نخواهد کرد و حتی این انتقال شاید باعث ایجاد تومور در رحم شود.

اگر روزی چنین تخلفی صورت گیرد و یک انسان شبیه سازی شده به وجود آید، آینده بشریت به خطر می افتد. با این حال به واسطه چنین تفکری نمی توان کلاً دست از این تحقیقات کشید.

در بین کشورهای محقق این امر، انگلستان و اسپانیا رویه بسیار منطقی را پیش گرفته اند و با نظارت دقیق جلوی تخلفات را گرفته و از طرف دیگر از این تحقیقات حمایت کافی می کنند.

ولی در کشورهایی مانند آلمان و ایتالیا این موضوع به کلی ممنوع شده و اگر هم شبیه سازی انسانی رخ دهد، دانشمندان باید در روز دوم، جنین را از بین ببرند که این زمان برای تکمیل و به دست آوردن سلول های بنیادی، زمان کمی است.

دلایل ممنوعیت شبیه سازی انسان بسیار زیاد است. شبیه سازی انسان از هر روشی، تبعات بسیار سختی برای جامعه انسانی خواهد داشت. اول اینکه دیگر تولدهای طبیعی بی معنی می شوند و شاید بسیاری از افراد از این روش استفاده کرده و بدون گذار از سامانه طبیعی تولیدمثل، بچه دار شوند که در این صورت دیگر مفهوم پدر و مادر از بین می رود و فرزندی که از این روش به دنیا می آید، پدری ندارد.

این مسئله مشکلات روانی، هویتی و اجتماعی فراوانی را برای انسان شبیه سازی شده ایجاد می کند. از طرف دیگر DNA سلولی که در شبیه سازی از آن استفاده شده از یک فرد بالغ گرفته شده و از لحاظ ژنتیکی هم صد در صد شبیه مادرش است.

این مسئله باعث می شود که نوزاد متولد شده دقیقاً شبیه مادرش باشد و حتی از نظر مسائل روانی هم احتمالاً هیچ تفاوتی نخواهد داشت که در این صورت تنوع گونه های روانی اجتماعی کم خواهد شد که بسیار خطرناک است. احتمال عقیم شدن نوزاد هم وجود دارد و این احتمال در تحقیقات ما اثبات شده است.

با این حال، شبیه سازی روش هیجان انگیز و درواقع تخیل برانگیزی است. می شود از این روش و با استفاده از سلول پوست شخصی، هزاران شخص دیگر که دقیقاً مانند او هستند (حتی از نظر اثر انگشت) به وجود آورد. حال شما تصور کنید که یکی از آن ها قتل یا جرمی انجام دهد.

آن وقت پلیس باید به هزار نفر مشکوک باشد نه به یک نفر. این تنها گوشه ای از وجود یک انسان هزار چهره است. آن ها از لحاظ روانی هم دقیقاً با هم شباهت خواهند داشت.

از همه مهم تر اینکه احتمال پیری زودرس در این افراد بسیار زیاد است.

زیرا بعد از تقسیم سلولی در زمان لقاح دیگر کروموزم ها شروع به کوتاه شدن می کنند و این کوتاهی تا حدی می رسد که شروع به خراب کردن ژن های فعال می کند و این دلیل اصلی مرگ طبیعی انسان است.

حال وقتی که ما این سلول ها را از یک انسان ۳۰ ساله می گیریم، بالطبع کروموزم ها رشد ۳۰ ساله خود را کرده و کوتاه تر شده اند و ما مجدداً از کروموزم های کوتاه شده استفاده می کنیم که احتمال پیری زودرس در نوزاد را بسیار بالا می برد.

در شرایط طبیعی تولیدمثل با هر ترکیب جنسی بین اسپرم و تخمک، این کروموزم ها دوباره بازسازی می شوند و در واقع کروموزم نویی را به وجود می آورند. ولی در شبیه سازی که این اتفاق نمی افتد، نمی توان انتظار دیگری جز پیری زودرس داشت.

یکی از مهم ترین ابعاد تحقیقات دانشمندان همین موضوع است که سلول های به دست آمده از این روش توانایی بازسازی کروموزم ها را دارند یا نه؟در واقع انسان شبیه سازی شده، زندگی خود را از صفر شروع خواهد کرد یا از سن شخصی که سلول را از آن گرفته ایم؟

در روش جدیدی که از طرف ما پیشنهاد شده، یک مرحله را به این روش اضافه می کنند. برای مثال در همین روش iPS اول سلول پوست را تبدیل می کنند به سلول جنسی و پس از تکثیر آن، از هسته سلول جنسی برای شبیه سازی استفاده می کنند.

زیرا سلول های جنسی توانایی بازسازی کروموزم ها را دارند. در این روش شاید بتوان مشکل پیری زودرس را حل کرد.

البته هنوز به دلیل وجود قوانین محدود کننده (همان نگهداری ۱۴ روزه) نمی توان این موضوع را در انسان ها اثبات کرد ولی چنین انتظاری می رود. علاوه بر پیری زودرس، مشکلاتی مانند تومورها هم نوزاد شبیه سازی شده را تهدید خواهد کرد، زیرا شاید اختلالات ژنی رخ دهد.

البته در آزمایش های جدید که در آن از سلول های مغز استخوان، سلول های جنسی به وجود آمده اند نشان داده شده که این سلول ها کروموزم ها را تکمیل می کند.

● می توان اینشتین را شبیه سازی کرد؟!

در شبیه سازی، احتمال شبیه سازی شخصی که سال ها پیش مرده است هم وجود دارد.

زیرا می شود DNA او را گرفت و این DNA وقتی که به هسته تخمک وارد می شود یک سری از ژن ها را فعال می کند. ولی هنوز مشخص نشده که چگونه می توانیم با DNA همه ژن ها موجود در هسته تخمک را فعال کنیم و درصورت تکمیل این تحقیقات چنین امری امکانپذیر می شود؟

در کل با تئوری های موجود می توانیم ادعا کنیم که نه تنها انسان بلکه هر گونه جانداری که مرده مجدداً می توان به دنیا آورد و شبیه سازی کرد، حتی گونه های منقرض شده را. تنها باید DNA آن ها را به دست آورد که در استخوان های بازمانده آن ها موجود است.

البته اگر بتوانیم تا ۷۲ ساعت پس از مرگ انسانی به سلول های پوستی آن دست پیدا کنیم، کارمان بسیار راحت تر است. زیرا سلول ها تا ۷۲ ساعت پس از مرگ قابلیتی دارند که می توان آن ها را دوباره زنده و فعال کرد.

● بزرگترین اکتشافات شبیه سازی

▪ سال ۱۹۹۶: اولین گوسفند شبیه سازی شده توسط دکتر یان ویلموت به دنیا آمد که نامش دالی (Dolly thesheep ) بود.

▪ سال ۲۰۰۱: دانشمندان آمریکایی اولین جنین شبیه سازی شده انسانی را معرفی کردند که پس از چندی مجامع علمی آن را رد کرده و ادعایی بیش ندانستند.

▪ سال ۲۰۰۴: دانشمندان و محققان کره جنوبی اولین جنین شبیه سازی شده انسان را که از سلول های بالغ به وجود آورده بودند معرفی و مقالات علمی در این باره را در مجله پیر ریویود (peer reviewed) منتشر کردند که صحت مطالب فوق بررسی و مورد قبول واقع شد.

▪ سال ۲۰۰۵: محققان کره جنوبی برای اولین بار سلول های بنیادی جنینی را از جنین شبیه سازی شده انسان به دست آوردند که پس از گذشت چندین ماه مشخص شد اطلاعات و مقالات منتشره در این مورد دارای مشکلات و اشتباهات علمی فراوانی بوده و این خبر دروغی بیش نبوده است که این مسئله برای دانشمندان و محققان کره جنوبی بسیار گران تمام شد و وجهه خود را برای دومین بار در دنیا از دست دادند.

▪ سال ۲۰۰۶: محققان کره جنوبی نشان دادند که برخی از مسائل چاپ شده در سال های گذشته در این رابطه صحیح بوده و آن ها با جدیت برنامه های شبیه سازیشان را ادامه می دهند.

▪ سال ۲۰۰۷: اولین جنین شبیه سازی شده میمون ساخته شد.

▪ سال ۲۰۰۷: برای اولین بار دانشمندان یک مؤسسه تحقیقاتی خصوصی واقع در کالیفرنیای آمریکا گزارش دادند که توانسته اند از سلول های پوستی انسان توسط مهندسی ژنتیک، سلول های بنیادی جنینی را بسازند.