تلعب القدرة على نقل تسلسل الجينات أو الحمض النووي من كائن حي إلى جينوم كائن آخر دورًا حيويًا في الأبحاث الطبية لأمراض مثل السرطان ومرض الزهايمر والسكري.
تلعب القدرة على نقل تسلسل الجينات أو الحمض النووي من كائن حي إلى جينوم كائن آخر دورًا حيويًا في الأبحاث الطبية لأمراض مثل السرطان ومرض الزهايمر والسكري.
اليوم، الطريقة الأكثر شيوعًا لإدخال المادة الوراثية إلى خلية جديدة - الحقن المجهري - لها عيب كبير - في هذه الطريقة، يتم استخدام إبرة مجوفة لحقن سائل مليء بالحمض النووي في نواة خلية البويضة، ولكن السائل غير الضروري يتسبب في تضخم الخلية وموتها في 40% من الحالات.
الآن، قام فريق متعدد التخصصات من العلماء من جامعة بريغهام يونغ (BYU) في الولايات المتحدة بتطوير طريقة لتقليل معدل الوفيات بشكل كبير أثناء إدخال الحمض النووي في البويضة. ابتكر الباحثون جهاز حقن مجهري يحقن الحمض النووي في الخلايا باستخدام القوى الكهربائية.
يوضح بريان جنسن، أستاذ الهندسة الميكانيكية في الجامعة: "بما أن الحمض النووي مادة طبيعية سالبة الشحنة، فإنه ينجذب إلى الجزء الخارجي لجهازنا الجديد الذي يتكون من شحنة موجبة". "بمجرد إدخال الجهاز في الخلية، نقوم ببساطة بعكس استقطاب المجال الكهربائي ويقوم الجهاز نفسه بتدفق مادة الحشو (الحمض النووي أو أي تسلسل بيولوجي آخر) إلى داخل الخلية."
بفضل حقيقة أن الجهاز أصغر بعشر مرات من الأجهزة الموجودة وعدم استخدام أي سائل غير ضروري، تتعرض الخلايا لضغط أقل بكثير مقارنة بعملية الحقن المجهري المعتادة، وبالتالي، تتمتع بمعدلات بقاء أعلى بكثير. يصف الباحثون عملية "الحقن النانوي المتحول" في مقال نشر في المجلة العلمية Review of Scientific Instruments.
الآن، يستخدم الباحثون هذه الطريقة لحقن الحمض النووي في الزيجوت (البيض المخصب) للفئران. يقول الباحث الرئيسي: "إن تقنية الحقن المجهري لم تتقدم حقًا خلال الخمسين عامًا الماضية منذ اختراعها". "إن إزالة الحاجة إلى حقن المادة المطلوبة تحت الضغط في نواة الخلية أثناء التبديل إلى الجهاز الجديد يعد ميزة كبيرة. لا تعمل العملية الجديدة على تحسين معدل بقاء الخلية فحسب، بل تسبب ضررًا أقل من حيث التطور المستقبلي للخلية."
وفي مقال نشر مؤخرا في المجلة العلمية Transgenic Research، وجد الفريق أن 77.6% من البويضات المخصبة التي تم حقنها بالحقن النانوي تطورت إلى بويضة ذات خليتين مقارنة بـ 54.7% بطريقة الحقن المجهري. الغرض الرئيسي من إنشاء النباتات المعدلة وراثيا هو دراسة الأمراض الوراثية أو المعدية. ومن خلال تغيير جينات الفأر بحيث تعبر عن الأمراض البشرية، يمكن للباحثين جمع معلومات ثاقبة بشأن العلاجات المستقبلية والشفاء ضد هذه الأمراض.
ومن أهم النتائج التي توصل إليها الباحثون أنه من الممكن استخدام القوى الكهربائية من أجل إدخال الحمض النووي في نواة الخلية دون ضغط الجهاز على النواة (البنية الخلوية التي تحتوي على الحمض النووي الخلوي). وهذا يعني أنه يمكن إجراء الحقن حتى عند النساء ذوات الأجنة المعتمة أو الغائمة. ويضيف الباحث: "هذا النوع من الحيوانات، بما في ذلك العديد من الحيوانات المهمة مثل الخنازير، سيكون ذا قيمة كبيرة لمجموعة متنوعة من تقنيات التعديل الوراثي". "نحن نعتقد أن طريقتنا الجديدة للحقن النانوي ستمهد الطريق لمجالات بحث جديدة في هذا النوع من الطب."
תגובה אחת
ويبدو أنه يمكن استخدام التكنولوجيا في الاستنساخ، فربما كانت النعجة دوللي تعيش لفترة أطول، أما استنساخ الماموث أو الحيوانات الأخرى؟