شنگول و منگول نخستين بزهاي ترانس ژن خاورميانه در كشور متولد شدهاند.
به گزارش خبرنگار علمي خبرگزاري فارس، دو بزغاله تراريخته حاوي فاكتور 9 انعقادي خون انسان، صبح روز شنبه 19 دي در پژوهشگاه رويان متولد شدند كه صحت تراريختگي نمونهها طي آزمايشهاي مختلف و دقيق علمي تأييد شده است و تلاشهاي بعدي پس از شيردهي براي تشخيص بيان اين پروتئين و تخليص آن انجام خواهد گرفت. فاكتور 9 انعقادي براي درمان بيماران هموفيلي B مورد استفاده قرار ميگيرد.
تاكنون آلفا آنتي تريپسين فعال كننده پلاسيمينوژن بافتي، فاكتور 8 انعقادي خون، فيبرينوژن، آلفا، لاكتالبومين، لاكتوفرين، آلبومين سرم انساني، كلاژن II , I و آنتي باديهاي منوكلونال به منظور استفاده درماني بيماريهاي مختلف در دامهايي چون گوسفند، بز، گاو و خوك در كشورهايي چون آمريكا، فرانسه، انگلستان، ژاپن، دانمارك، كانادا، اسكاتلند هلند و چين توليد شده است.
توليد فراوردههاي دارويي توسط يك بيوراكتور زنده (يعني حيواني كه با علف تغذيه ميشود و فرآوردههاي پروتيني ارزشمند انساني را در وجود خود توليد ميكند) از نظر اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است. چرا كه بهاي فراورده توليد شده بسيار كمتر از روشهاي قبلي نظير كشت بافت است.
هم اكنون اين 2 بزغاله در سلامت كامل به سر ميبرند و حال هر دوي آنها خوب است.
مزاياي حيوانات تراريخته
بيوتكنولوژي (زيست فناوري) كاربرد علوم مختلف در استفاده مستقيم ياغير مستقيم از موجودات زنده، قسمتي از بدن و يا فرآوردههاي آنها در اشكال طبيعي يا تغيير يافته است. زمينههاي فعاليت زيست فناوري در بخشهاي كشاورزي، پزشكي، دام و آبزيان، فرآوردههاي غذايي و دارويي، صنعت و محيط زيست است. پيشرفتهاي چشمگير زيست فناوري در دهههاي اخير به ويژه پس از دستيابي به روشهاي نوين مهندسي ژنتيك در جداسازي ژنها، دستكاري و انتقال آنها از موجودي به موجود ديگر آن را به عنوان يكي از مهمترين فناوريهاي مولد در حال و آينده معرفي كرده است.
به طور كلي زيست فناوري يكي از محورهاي اساسي توسعه در بسياري از كشورها قلمداد شده و در تنظيم راهكارها و برنامههاي ملي توجه جدي به آن معطوف شده است.
تأمين سلامت و بهداشت جمعيت بيش از شش ميلياردي ساكنان كره زمين از طريق توليد داروهاي نوتركيب و واكسنها، دستيابي به روشهاي درمان كم هزينه، يافتن درمان بيماريهاي صعبالعلاج و تشخيص سريعتر و موثرتر بيماريهاي گوناگون از جمله بيماريهاي ژنتيكي از وظايف زيست فناوري پزشكي است. زيست فناوري همچنين توليد محصولات نويني را كه قبلا از روشهاي ديگر امكان توليد آن وجود نداشته يا بسيار سخت و دشوار بوده، ممكن ساخته است.
به گزارش گروه خبری فارمنا و به نقل از فارس صنعت زيست فناوري براي توليد فرآوردههاي ژنها در اوايل دهه 80 ميلادي با استفاده از باكتري اشريشياكلي صورت ميگرفت. سپس براي توليدات پيچيده ژنها، سيستم كشت بافتهاي جانوري مورد استفاده قرار گرفت. كشت سلولهاي پستانداران بسيار گران قيمت بوده و در عين حال باعث توليد ميزان كمي از پروتئينهاي نوتركيب ميشود كه حتي با وجود هزينههاي زياد كفاف نيازهاي درماني مورد نياز را نميدهد. براي مثال با ميانگين توليد 10 ميليگرم پروتئين نوتركيب به ازاي هر ليتر محيط كشت، هزينه هر گرم از فرآورده بالغ بر 10 هزار دلار است. به همين دليل، لزوم توسعه روش ارزانتر مورد توجه قرار گرفت.
استفاده از حيوانات تراريخته براي توليد پروتئينهاي نوتركيب
روش جايگزين براي توليد پروتئينهاي نوتركيب، استفاده از حيوانات تراريخته است. با تشخيص پيش برندهايي (پروموتورها) كه ژنها را در اندامهاي ترشحي توليد ميكنند، فرآورده ژن كلون شده ميتواند به سمت مايعات بدن مثل خون، شير، ادرار، لنف يا بزاق هدايت شود. در بين محصولات توليدي كه به عنوان منبع توليد پروتئين نوتركيب به كار ميروند شير بيشتر از همه مورد توجه است.
شير به خاطر داشتن پتانسيل زياد جهت توليد، شيوه جمعآوري آسان و غير تهاجمي نسبت به ساير توليدات حيواني مثل ادرار، خون، پوست يا بزاق داراي مزيت است. پيش برندهاي قوي كه در بافت پستاني وجود دارند پتانسيل مناسبي را جهت توليد فرآوردههاي نوتركيب فراهم ميكنند. با توجه به امكان اختصاصي بودن اين پروموتورها در بافت شيري، شرايطي فراهم ميشود كه حيوان با وجود توليد فرآورده نوتركيب، كمتر در معرض اثرات ناشي از آن قرار گيرد. با يك بيوراكتور زنده، يعني حيوان اهلي كه با علف تغذيه ميشود، بهاي فرآورده توليد شده بسيار كمتر از كشت بافت و خيلي نزديك به قيمت ماده توليد شده در باكتري اشريشياكلي و مخمر است.
حيوانات تراريخته در مطالعه بيماريهاي انسان و توليد پروتئينهاي دارويي به كار ميرود
فرايند تراريختگي شامل انتقال تواليهاي DNA يك ژن خارجي به ژنوم ارگانيسمهاي چند سلولي و اطمينان از انتقال تواليها به فرزندان گونههاي دستكاري شده است. اين ژن خارجي، ترنس ژن و حيوان مورد نظر، تراريخته ناميده ميشود. بنابراين واژه تراريخته براي گونههاي تك سلولي كه تحت فنون مهندسي ژنتيك دستخوش تغيير و تحول شدهاند به كار نميرود.
تكنولوژي تراريختگي روش سريعي را براي انتقال ژن جديد در گاو، خوك، گوسفند، بز، جوجه و ماهي فراهم ميكند.
اولين گزارش انتقال ژن به جنين تك سلولي مربوط به كارهاي گوردن بر روي جنين موش در سال 1980 است. پس از آن در سال 1981 اولين موش تراريخته با تكنيك تزريق درون سلولي (ميكرواينجكشن) متولد شد. ژن تراريخت وارد شده به اين حيوان باعث افزايش حساسيت موش توليد يافته به سرطان ميشد. اين تكنيك سپس در ديگر پستانداران به كار برده شد. اولين دام اهلي تراريخت (گوسفند) در سال 1985 متولد شد. با پيشرفت تكنيكهاي جديد براي مداخله در توليد حيوانات،روشهاي جديدي براي انتقال ژنهاي خاص به داخل ژنوم حيوانات مزرعه به كار برده شد. الحاق پايدار اين ژنها به داخل سلولهاي زاينده جنسي،پيشرفت بزرگي در زيست فناوري دامي داشته است. توليد حيوانات ترنسژنهاي بزرگ، وسيلهاي با ارزش براي بيوتكنولوژي و مطالعات ژنتيك است.
توليد حيوان تراريخته كاربردهاي متعددي دارد. از جمله توليد حيوانات با كارايي بهتر،حيوانات مدل براي مطالعه بيماريهاي انسان،حيواناتي براي توليد پروتئينهاي دارويي مورد نظر، حيوانات براي توليد ارگانهايي براي پيوند (زنوترنسپلنت). كاربردهاي صحيح انتقال ژن در حيوانات مزرعه موجب بهبود كيفيت و مقدار محصول، مقاومت به بيماري، توليد پروتئينهاي با ارزش در غدد شيري يا ارگانهاي ديگر، تغييرات ژنتيكي حيوانات براي توليد اندامهاي قابل پيوند به انسان و توليد مدلهاي حيواني جديد در مواقعي كه استفاده از موش و ساير پستانداران كوچك مفيد نيست.
توليد فرآورده نوتركيب در شير
بيشترين توجهي كه در ارتباط با تغيير ژنتيكي غدد پسياني مطرح است، مسئله توليد فرآوردههاي دارويي نوتركيب در شير است. شير در مقايسه با خون، تركيبي سادهتر داشته و تخليص فرآورده نوتركيب از آن نسبت به خون راحتتر است. پروتئينهايي كه در شير يافت ميشوند عمدتا مختص بافت غدد شيري هستند، بنابراين در صورت تركيب ژن مورد نظر با يكي از ژنهايي كه پروتئين مرتبط با آن مختص بافت غدد شيري است، اين انتظار ميرود كه تركيب ياد شده به طور تخصصي در شير ترشح شود و ساير بافتهاي حيواني در معرض آن تركيب و اثرات احتمالي آن قرار نگيرند. غده پستاني هم خود داراي توانايي مناسبي براي توليد پروتئين است.
اولين گزارش مربوط به توليد فرآورده دارويي در غدد پستاني مربوط به سال 1387 در موش تراريختهاي است كه شيرش حاوي پروتئين t-PA بود. گزارش اولين دام تراريخت مربوط به گوسفند در سال 1988 است.
سالانه بيش از 700 ليتر شير از بز ترنس ژن به دست ميآيد
بزهاي ترنس ژنيك شيرده براي توليد پروتئينهاي نوتركيب درماني به دليل توانايي بالاي توليد محصول خاص، فاصله توليد نسبتا كوتاه و شيوع پايين بيماري مناسب هستند.
بيش از 700 ليتر شير هر ساله از يك بز ترنس ژنتيك به دست ميآيد كه حاوي 1 تا 10گرم پروتئين در هر ليتر شير است. گرچه محصولات در گاو شيرده بالاتر است ولي بزهاي شيرده فاصله شيردهي كوتاهتري دارند و بنابراين براي استفاده در پروژههاي تراريخته از نظر اقتصادي با صرفهتر هستند. به علاوه، بزهاي ماده ميتوانند براي توليد شير به صورت هورموني در دو ماهگي تحريك شوند كه يك نمونه ابتدايي را براي تست محصولات (مثل سطوح بيان و فعاليت بيولوژيكي)فراهم كنند. مقادير بيشتري از شير ميتواند به دنبال يك بارداري طبيعي يا جفتگيري مصنوعي بز ماده ترنس ژنتيك توليد شود. تصفيه پروتئين از اين شير ميتواند مقادير كافي از پروتئين را براي بررسيهاي آزمايشگاهي و يا براي استفاده در آزمايش كلينيكي انسان توليد كند.
بزهاي ترانس ژن ايران براي درمان بيماريها هموفيلي و سكته
پژوهشگاه رويان تحقيقات خود را براي توليد بز تراريخته براي فاكتور 9 انعقادي خون براي درمان هموفيلي B در تهران و پروتئين t-PA براي درمان بيماري سكته قلبي در اصفهان از سال 1385 آغاز كرد و سرانجام پس از گذشت 3 سال تلاش، موفق به توليد اولين بزغالههاي تراريخته حاوي فاكتور 9 انعقادي خون انسان شد. بزغالهها صبح روز 19 دي ماه در مركز تهران متولد شدند. صحت تراريختگي نمونهها با تستهاي مولكولي تأييد شد. تلاشهاي بعدي پس از شيردهي جهت تشخيص بيان اين پروتئين و تخليص آن انجام خواهد شد. بزهاي حاوي پروتئين t-PA براي درمان سرطان تا 2 ماه آينده متولد ميشوند.