خب بیا یه داستان جالب از دنیای علم رو با هم مرور کنیم! شاید این روزا کلی خبر و بحث درباره تحقیقات «gain-of-function» شنیده باشی؛ این همون جور تحقیقاته که مثلا باعث میشه به ویروسها یا موجودات زنده یه سری قابلیت جدید اضافه کنن یا یه قسمتشون رو تغییر بدن تا ببینن چه اتفاقی میافته. حالا دولت ترامپ تصمیم گرفته که این نوع تحقیقات رو محدود کنه و حتی دستور داده که چندین پروژه توسط NIH (همون موسسه معروف تحقیقات سلامت آمریکا) لغو بشه، حتی اونهایی که قبلا تایید شده بودن! کلی سر و صدا به پا شده و مجله Science و واشنگتن پست هم تو اینباره نوشتن.
ولی اینکه «gain-of-function» یا به قول دوستان «کسب عملکرد جدید» دقیقا چی هست و چرا اینقدر حساسیت روش هست خودش داستان داره.
اول یک تعریف ساده از خود کلمه:
«Gain-of-function» یعنی دانشمندها میان یه ویژگی جدید به موجودات زنده میدن که قبلا نداشتن، یا گاهی باعث میشن یه خصوصیت رو از دست بده. این کار رو میکنن تا ساز و کار موجودات رو بهتر بشناسن. مثلاً فرض کن روی سلولهای ایمنی کار میکنن، تغییرش میدن تا به سلولهای سرطانی حمله کنه! اینجوری یه نوع سلول ایمنی به اسم CAR-T تولید میشه که میتونه سلولهای سرطان رو شناسایی و نابود کنه. (CAR-T یه جور سلول مهندسی شدهست که بهش قابلیتی میدن با پروتئین مخصوص، مستقیماً به سلول سرطانی بچسبه.)
حالا همین کار رو تو کشاورزی هم انجام دادن، مثلا با دستکاری ژنتیکی برنج یا گندم، کاری کردن که بتونن تو مناطق پرآب، خشک، یا حتی فقیر از نظر مواد معدنی رشد کنن یا ویتامین آ داشته باشن! خلاصه کلی پیشرفت خوراکی و درمانی تو دنیا مرهون همین آزمایشات «gain-of-function» هست.
طبیعت خودش استاد «gain-of-function»ه!
قضیه جالبتر اینه که این مدل تغییر و تحول تو طبیعت خودش اتفاق میفته! مثلاً وقتی یه ویروس هر بار کپی میشه، ممکنه اشتباهاتی تو فتوکپی ژنهاش بیفته (که دانشمندها بهش میگن «جهش»)، بعضیاش به ضررش تموم میشه و نمیتونه زیاد بشه، ولی بعضی از اشتباها ممکنه اتفاقا ویروس رو قویتر کنه یا باعث بشه بتونه وارد بدن انسان بشه. این همون کاریه که با «انتخاب طبیعی» تو تکامل انجام میشه؛ یعنی اونایی که بهتر میتونن زندگی کنن و رشد کنن، باقی میمونن (انتخاب طبیعی همون پروسهایه که داروین دربارهاش حرف زد و بهش تکامل گفت).
پس اگه تو آزمایشگاه، تحت شرایط کنترلشده، دانشمندها این پروسه رو شبیهسازی کنن، میتونن پیشبینی کنن که ویروس بعداً تو طبیعت چه شکلی تغییر میکنه یا ممکنه خطرناک بشه یا نه. تو آزمایشگاه، کلی قانون و تجهیزات ایمنی هم هست که جلوی درز اینجور موجودات جدید به بیرون گرفته بشه، مثل سیستم تهویه خاص، لباسهای مخصوص، ضدعفونی و… یعنی واقعا همهچیز جدی کنترل میشه.
کنترل و نظارت چطور هدایت میشه؟
حتما پیش خودت میپرسی، خب پس چطور مطمئن میشن این تحقیقات خطرناک نیست؟ نکته اینجاست که کلی نهادهای نظارتی (یعنی سازمانهایی که کارشون کنترل و بازرسی آزمایشگاهها و پروژههای تحقیقاتی هست) وجود داره، مثلاً خود دولت آمریکا، دانشگاهها، موسسات تحقیقاتی و… هر کدوم چند لایه بررسی ایمنی و پروتکل دارن. پس کسی دستش باز نیست که هر آزمایشی دلش خواست انجام بده!
اما چرا بعضیا میترسن؟
این نگرانی بیشتر از جایی میاد که امکان داره، حتی با کلی مراقبت، یه ویروس جدید یا موجود دستکاری شده از آزمایشگاه فرار کنه و وای به اون روز! (قبلا هم داستانهایی مثل آنفولانزای پرندگان یا کرونا رو شنیدی دیگه). ولی واقعیت اینه که همه تحقیقات «gain-of-function» خطرناک نیستن. خیلی از اونا دلیل اصلی پیشرفتهای بزرگ شدن؛ مثلاً کشف خود پنیسیلین رو بذار کنار: اولش دانشمندها اصلاً نمیدونستن چطور میشه اون قارچ رو طوری پرورش داد که حجم زیادی پنیسیلین تولید کنه، ولی با دستکاری ژنتیکی و شرایط رشد آزمایشگاهی، همون قارچ یه توانایی پیدا کرد که تولیدش چند برابر شد و باعث شد داروی معجزهآسا برای همه قابل دسترس باشه.
یا در مورد مقاومت آنتیبیوتیکی؛ فقط وقتی بفهمی یه باکتری چطور مکانیزم مقاومت به داروها رو به دست میاره، میتونی داروی جدید براش بسازی.
اصلا بحث این نیست که دانشمندها دیوونهان یا میخوان ویروسها رو خطرناکتر کنن! اتفاقا میخوان بدونن چه تغییراتی میتونه تو طبیعت هم اتفاق بیفته و جلوی بحران رو قبل از رخ دادن بگیرن.
یه نمونه معروف
در مورد آنفولانزای مرغی (ویروس H5N1) مثال معروفیه: یه دهه پیش، دانشمندها تو آزمایشگاه با استفاده از همین روش «gain-of-function» نشون دادن ویروس مرغی میتونه تو شرایط خاص بین حیوانات پخش بشه. اون مطالعات بهمون کمک کرد بفهمیم ویروس چه تغییری باید بکنه تا بین پستانداران منتقل بشه (مثلاً آدمها)، حالا دانشمندها تو بحران جدید آنفولانزای پرندگان دقیقا دنبال همین نشونهها میگردن.
تحقیقات پزشکی و دارویی هم همینطور:
واکسن کرونا شرکت جانسوناندجانسون؟ بخشیش به لطف یه آدنوویروس دستکاری شده ساخته شده که پروتئین مهم ویروس کرونا رو میسازه تا بدن آنتیبادی تولید کنه. یا واکسن آنفولانزاهایی که «تضعیف شده» هستن، یعنی ویروس رو جوری تغییر دادن که تو ریههای انسان دیگه رشد نکنه.
پس چی شد؟
خلاصهش اینه: ممنوعیت کامل یا محدودیت شدید روی همه تحقیقات «gain-of-function» میتونه کل علم رو عقب بندازه، چون این روش یه ابزار اساسی و روزمره تو زیستشناسیه، نه فقط برای ویروسها! اگه قراره مشکلی باشه باید مشخصا بگیم کدوم قسمت تحقیق واقعاً خطرسازه و فقط همون رو سختگیری کنیم. وگرنه درمان سرطان، افزایش محصولات کشاورزی یا حتی تولید آنتیبیوتیکهای جدید هم آسیب میبینه.
درسته که باید ایمنی رو همیشه جدی گرفت و مراقبت کرد، ولی در عین حال نباید پیشرفت علمی رو قربانی سوءتفاهم کنیم.
در کل، اگه یکی خواست کلاً «gain-of-function» رو دیوونهبازی یا کار خطرناک تصور کنه، بدون یه طرف داستان رو اشتباه شنیده! حالا تو قانع شدی؟ 😊
منبع: +
