انگار در خیال مردمان ایران‌زمین از گذشته‌های دور آمده بود که هرکس شاید برابری داشته باشد که به‌تمامی همانند اوست. آنها چنین کسی را همزاد می‌گفتند.

از: فرزین آقازاده

انگار در خیال مردمان ایران‌زمین از گذشته‌های دور آمده بود که هرکس شاید برابری داشته باشد که به‌تمامی همانند اوست. آنها چنین کسی را همزاد می‌گفتند. شگفتا که از پس هزاره‌ها و قرنها این رؤیا به واقعیت پیوسته است و ازقضا فرزندان آن مردمان در راه تحقق آن از پیشتازان‌اند. امروز گوشه‌وکنار از شبیه‌سازی چیزهایی شنیده‌ایم و می‌دانیم که این فناوری زیستی پیشِ روی انسان راهی گشوده تا جانداری را عیناً بازآفرینی کند؛ و «رویانا» نام برۀ قهوه‌ای رنگ قشنگی است که به همین روش و در یکی از شعب «پژوهشکدۀ رویان»، که مرکز تحقیقات علوم سلولی و ناباروری جهاد دانشگاهی است و از سال ۱۳۷۰ آغاز به کار کرده، زاده شده است. زادگاه «رویانا» شهر باستانی و دوست‌داشتنی اصفهان است. این برۀ شبیه‌ساخته در اصل دومین نمونه از نوع خود در ایران است که اولی تنها دقیقه‌ای چند در میان ما به سر برد و به‌زودی دنیای مارا ترک گفت. از قرار معلوم سال گذشته در مردادماه، نخستین برّه قدری با عجله و نارس به دنیا آمده بود و به دلیل ناآشنا بودن دانشمندان با نحوۀ برخورد با چنین وضعیتی دوام نیاورد و درپی اختلال و ناتوانی تنفسی ازبین رفت.

باید در خاطر داشت که جنینهای شبیه‌سازی‌شده جفتی به‌وجود می‌آورند که قدری با حالت طبیعی تفاوت دارد و در نتیجه ممکن است در امر خون‌رسانی و تغذیۀ جنین مشکلاتی پدید آید و یا ارتباط بدن مادر با جنین زودتر از زمان مقرر قطع شود. با وجود این برۀ مورد بحث تا روز صدوچهل‌وسوم بارداری دوام آورده بود و تنها دوسه روز زودتر از موعد و پس از مشاهدۀ علائم فرایند جداشدن جفت از زهدان، بالاجبار به روش سزارین به دنیا آمد. طول دوران بارداری طبیعی گوسفند بین ۱۴۵ تا ۱۵۰ روز بیشتر نیست اما به هرحال همین مشکلات باعث شد که طرح شبیه‌سازی گوسفند در تلاش نخست خود با شکست روبرو شود که البته تجربه‌ای بود برای به دنیا آوردن موفقیت‌آمیز رویانا.

یکی دیگر از مسایلی که بر سر راه شبیه‌سازی مطرح است طول عمر موجود شبیه‌سازی شده است. نخستین گوسفند و درواقع نخستین جانور پستاندار شبیه‌ساختۀ دنیا که با استفاده از داده‌های وراثتی یک یاختۀ بالغ شبیه‌سازی شده بود و از جمیع این جهات اولین نمونه در نوع خود به شمار می‌رفت، در سال ۱۹۹۶ در کشور اسکاتلند متولد شد و آن را «دالی» نامیدند و پس از شش سال و نیم زندگی، در سال ۲۰۰۳ به دلیل چند عارضۀ دامی تلف شد. دالی در آن هنگام دچار نوعی بیماری مفصلی و نیز یک بیماری ریویِ پیش‌رونده بود. برخی از دانشمندان بیماری ریوی‌اش را به شبیه‌ساخته بودن دالی مربوط نمی‌دانند چه بسیاری از احشام در حالت طبیعی نیز ممکن است به آن مبتلا شوند. این گوسفند در طی زندگی‌اش بره‌ای نیز به دنیا آورده بود که کاملاً سالم و طبیعی بود. اما جانوران شبیه‌سازی‌شدۀ دیگر نیز عمری کوتاه‌تر از جانوران طبیعی داشته‌اند مثل نخستین گوسفند استرالیایی که تنها دوسال و ده ماه زنده ماند. این درحالی است که عمر این جانور در حالت طبیعی تا حدود ۱۲ سال نیز می‌رسد. بر طبق نتایج پژوهشی که دانشمندان اسکاتلندی بر روی داده‌های وراثتی «دالی» انجام داده بودند و در سال ۱۹۹۹ در نشریۀ نیچر به چاپ رسید، به نظر می‌رسد که جانوران شبیه‌سازی شده دچار نوعی پیری زودرس باشند. شواهدی وجود دارد که طول تکّۀ پایانی مولکول دی‌اِن‌اِی (یا تِلُمِر) که در بخشهای انتهایی کروموزومها واقع می‌شود با طول عمر جاندار مرتبط است. در مورد دالی طول این بخش نسبت به یک گوسفند طبیعی‌زادۀ هم‌سنش کوتاه‌تر بود. انگار که یاخته‌ها در یک جانور معمولی همچنان‌که رشد می‌کنند و تقسیم می‌شوند از طول این بخش از دی‌ان‌ای آنها کاسته می‌شود. پس مثل این بود که دالی قرار بود تنها ادامۀ عمر گوسفند اهدا کنندۀ داده‌های وراثتی را زندگی کند.

تا کنون پستانداران زیادی شبیه‌سازی شده‌اند ازجمله گربه، خوک، گاو، و البته گوسفند؛ اما در مجموع کشورهای زیادی نیستند که موفق به انجام این فرایند شده باشند و اکنون ایران یکی از آنهاست. در کشور ما سرمایه‌گذاری بر روی شبیه‌سازی گوسفند انجام شده است هرچند که آزمایش بر روی گاو نیز مدّنظر بوده است. ناگفته نماند که میمونها را نیز تاکنون شبیه‌سازی کرده‌اند. در مورد میمونی به اسم «تِترا» که در سال ۲۰۰۰ میلادی و در آمریکا شبیه‌سازی شد، شیوۀ کار متفاوت بود و برای همانندسازی آن از روشی با عنوان «شکافت جنین» (و یا Embryo Splitting) استفاده کردند. گفتنی است در این روش هنگامی که یک سلول تخم لقاح‌یافته پس از سه بار تقسیم به هشت سلول می‌رسد، آن را به چهار بخش دوسلولی تقسیم می‌کنند و درنتیجه چهار جنین کاملاً همانند به دست می‌آورند که هریک می‌تواند جداگانه رشد کند و درنهایت موجودی همانند سه تای دیگر پدید آورد. اما در مورد «رویانا» و بسیاری دیگر از نمونه‌ها روش دیگری به کار رفته است، به این ترتیب که ابتدا جانوری را برمی‌گزینند که از هر نظر برای این کار مناسب باشد؛ آنگاه تعدادی از یاخته‌های غیرجنسی یا پیکری آن جانور را جداکرده در آزمایشگاه کشت می‌دهند. در مورد «رویانا» گوسفندی از نژاد افشاری برای برداشت یاخته‌های پیکری برگزیده شد. دکتر «محمدحسین نصراصفهانی» رئیس پژوهشکدۀ رویان اصفهان و همکارانش از بافت غضروفی و یاخته‌های فیبروبلاستِ بافتِ همبندِ گوشِ این گوسفند استفاده کردند. این پژوهشگران که در واقع خلف مرحوم دکتر «سعید کاظمی آشتیانی» هستند این بار تلاششان با هدایت درست فرایند از آغاز تا انجام به نتیجه رسید. ایشان مطابق معمول در این روش شبیه سازی، تعدادی از یاخته‌هایی را که از جانور اصلی گرفته و کشت داده بودند انتخاب کرده، هستۀ آنها را که حاوی همۀ داده‌های وراثتی جانورِ دهنده بود خارج کردند. ایشان تعدادی هم تخمک لقاح یافتۀ گوسفند را آماده کرده و هستۀ آنها را خارج کردند. سپس هستۀ یاخته‌های پیکری را در دل تخمکها جایگزین نمودند. در واقع هستۀ آن تخمکهای بارورشده را با هستۀ یاخته‌های پیکری جانور اهدا کننده عوض کردند. داده‌های وراثتی هر تخمک لقاح یافته در حالت طبیعی، نیمی از موجود نر و نیمی از موجود مادۀ پدیدآورندۀ آن حاصل می‌شود که در هستۀ آن تخمک قرار می‌گیرند. بنابراین پس از جایگزینی هسته‌ها، تخمک حاصل به جای دو جاندار فقط حاوی داده‌های وراثتی یک موجود خواهد بود که همان جانورِ اهداکننده باشد. اقدامی که در این زمان می‌بایست صورت می‌گرفت این بود که این تخمکهای دارای هستۀ جدید را در محیطی مناسب قرار دهند تا رشد کنند و به جنین تبدیل شوند. این کار بخشی در محیط آزمایشگاه انجام می‌شود و ادامۀ آن در داخل زهدان یک گوسفند مادۀ میزبان صورت می‌پذیرد؛ گوسفندی که قرار است بره در دل او رشد کند و مادرخوانده یا واقعاً مادر برۀ آینده باشد. متخصصان جنین را با عمل جراحی در رحم این گوسفند قرار می‌دهند. پژوهشگران مؤسسۀ رویان، در مورد رویانا این مرحله را به نحو مناسب‌تری نسبت به گذشته مدیریت نمودند. آنها در ابتدا زمان کمتری را در آزمایشگاه صرف رشد جنین اولیه می‌کردند و مثلاً وقتی تقسیم سلولی به تعداد یک یا دوبار انجام شده بود آن را در داخل رحم گوسفند میزبان می‌کاشتند اما در مورد رویانا در مرحلۀ پیشرفته‌تری این کار را صورت دادند تا به این طریق بخت باردار شدن گوسفند میزبان را افزایش دهند. تازه پس از این مرحله باید امیدوار بود که این بارداری موفقیت‌آمیز باشد و تا رشد کامل بره و تولد آن ادامه یابد و جنین سقط نشود. مثلاً در مورد «دالی»، ۲۴۷ بار آزمایشِ منجر به حاملگی، تنها یک بار نتیجه داده بود و بره متولد شده بود. به هر حال افزایش تجربه و توان پژوهشگران پژوهشکدۀ رویان باعث موفقیت ایشان شد. به گفتۀ دکتر «نصر اصفهانی» از تفاوتهای فرایند شبیه‌سازی رویانا با سلف خود یعنی برۀ تلف‌شدۀ قبلی، به همین مربوط می‌شده که جنین ابتدایی را در کدام مرحله از رشدش و در کدام بخشِ زهدان گوسفند میزبان قرار دهند. جنین رویانا را به جای اینکه مانند بار قبل در مرحله‌ای اولیه در داخل لوله‌های رحمی (یا لوله‌های فالوپیَن) قرار دهند،  همان طور که گفته شد در مرحله‌ای پیشرفته‌تر در رحمِ گوسفند میزبان گذاشتند. این مرحله را بلاستوسیست می‌نامند و در حالت طبیعی زمانی است که چند روزی از رشد جنین گذشته و آماده می‌شود تا به جدارۀ داخلی رحم بچسبد و پس از جا گرفتن درآن، رشدش را ادامه دهد.  پس از طی این مرحله رویانا هم مانند دیگر برّه‌ها، البته تحت مراقبت ویژه، به راه خود ادامه داد تا روز زایمان نزدیک شد. روز شنبه، هشتم مهرماه ۱۳۸۵، روز تولد رویانا بود. رویانا، برّۀ نرینۀ کوچولو، حدود نیم ساعت از نیمه شب گذشته بود که از راه رسید البته با کمک پزشکان و متخصصان و به روش سزارین از دل مادر خارج شد. او هم مانند قبلی چند روزی زودتر از زمان طبیعی به دنیا آمد و درپی آن نارساییهایی از جمله قدری اختلال تنفسی داشت که این بار با تجربه‌ای که دانشمندان اندوخته بودند برطرف شد و خوشبختانه مشکلی پیش نیامد. رویانا قدری نارس بود و می‌بایست در محفظۀ مخصوص نوزادان نگهداری می‌شد. در چنین محفظه‌ای شرایط برای گذراندن ساعتهای حساس اولیه مناسب‌تر است. در این مدت مواد مغذی را از طریق سرم به او می‌رساندند. بالاخره بعد از یکی دو روزی که درون محفظه بود بیرون آمد و بنای شیطنت و جست وخیز گذاشت. البته گاهی بازهم سری به درون محفظه زده است چراکه مثلا هوا سرد بوده و ترسیده‌اند که مشکلی برایش پیش بیاید. رویانا برۀ خوشبختی است که این همه مورد رسیدگی و ناز و نوازش قرار گرفته اما مثل بچه‌هایی که پدر و مادر لوسشان می‌کنند، این محبتها گاهی هم به ضرر خودش یا مادرش تمام می‌شود. مثلاً در بدو تولد حسابی تر و تمیزش کردند و تمام ترشحات رحمی را از روی بدنش پاک کردند چراکه می‌بایست هرگونه مانعی برای تنفس آن را از بین می‌بردند اما همین کار باعث شد گوسفند مادر که از زیر تیغ جراحان بیرون آمده بود فرصت لیسیدن و تمیز کردن رویانا را از دست بدهد و از خوردن این ترشحات که از قضا خیلی مورد علاقۀ گوسفندان تازه‌زاست محروم شود. نتیجه اینکه طفلک رویانا گاهی مورد بی‌اعتنایی مادر است چرا که لیسیدن این ترشحات از بدن بره در حالت طبیعی به‌طور ناخودآگاه باعث تحکیم رابطۀ مادر و بره می‌شود. درضمن از نعمت شیر مادر هم محروم بود چراکه مادرش دارو و آنتی‌بیوتیک می‌گرفت و خطر انتقال مواد دارویی در شیر به بره وجود داشت. اما یک مادر فداکار دیگر که او هم تازه‌زا بود در مقابل پژوهشگرانی که قدری از سهم شیر برۀ خودش را برای رویانا بر می‌داشتند مقاومتی نمی‌کرد. خوب درکنار آن غذای کمکی (یعنی شیر خشک) هم داشت. به هرحال رویانا یکی دو روز حساس اولیه را با موفقیت پشت سر گذاشت و زندگی را آغاز کرد. تا امروز هم سرحال و خوب است و از پژوهشگران خارجی هم دعوت شده تا بیایند و او را ببینند. (این مقاله در آذرماه ۱۳۸۵ به چاپ رسیده است.) او یک نام علمی شناسنامه‌ای هم دارد که به زبان انگلیسی درست شده و اطلاعاتی را دربر دارد. اسمش هست: “Royan-ShA-C2” که نام پژوهشکده و نام خود بره را در خود دارد و پس از آن از چپ به راست به معنی گوسفند (Sheep)، افشاری (A)، و شبیه‌ساخته (Cloned)یِ دوم است.

و اما شبیه‌سازی هزاران سال است که در طبیعت جریان دارد. همین‌که یک ساختار زنده، تولیدمثل کند و موجودی بسازد که داده‌های وراثتی‌اش با خود او عیناً همانند باشد، می‌توان گفت که شبیه‌سازی صورت گرفته است. درواقع این تولید مثل دوجنسی است که با به‌اشتراک گذاشتن داده‌های ژنتیکی دو جاندار نر و ماده حالتی متفاوت با شبیه‌سازی کامل ایجاد می‌کند. پس تولید مثلی که اطلاعات وراثتی آن از یک موجود منفرد حاصل شود همان شبیه‌سازی خواهد بود. گیاهان زیادی به همین طریق تکثیر می‌یابند. بسیاری از قارچها به عنوان مثال این‌گونه‌اند. شاید گاهی حتی جنگلی را ببینیم که درختان آن همه از لحاظ ژنتیکی کاملاً همانند بوده، از یک گیاه منفردِ اولیه به‌وجود آمده‌باشند. و یا وقتی که یک کرم خاکی به دونیم شود، هر نیمه به تنهایی دوباره رشد کرده، کامل می‌شود و دستِ آخر دو کرم کاملاً همسان پدید خواهند آمد. اسفنجها، ستاره‌های دریایی، شقایقهای دریایی و مرجانها نیز به چنین روشی، که آن را تولیدمثل رویشی یا غیرجنسی می‌نامند، تکثیر می‌یابند. اما اینکه انسان بتواند چنین فرایندی را دراختیار خود در آورد و از آن در مورد هر جانداری استفاده کند روندی بوده که سرآغاز آن به صد و اندی سال پیش و در کشور آلمان باز می‌گردد. جانورشناسی به‌نام «هانس دْرِش»^* در سال ۱۸۹۴ جنین ابتدایی توتیای دریایی را که به دو یاخته رسیده بود در آزمایشگاه و در ظرفی حاوی آب دریا به‌نحوی تکان داد که دو یاخته از هم جدا شوند. آنگاه مشاهده کرد که هریک از دو یاخته به تنهایی به یک جاندار کامل تبدیل شد. از آن هنگام پژوهشها ادامه یافت تا به امروز که جانداران عالی و پستانداران نیز همانندسازی شده‌اند و از رهاورد آن منافع درمانی بسیاری ممکن است عاید انسان شود. ازجمله اینکه سلولهای بنیادی یا بُنیاخته‌ها را می‌توان از جنینهای شبیه‌سازی‌شده به دست آورد و این یاخته‌ها امروزه راهی نو در درمان بسیاری بیماریها به روی دانشمندان گشوده‌اند. از اهداف اولیۀ پژوهشکدۀ رویان در طرح تحقیقاتی‌شان نیز بهره‌برداری از بُنیاخته‌ها در درمان بیماران قطع نخاعی بوده است. اگر فرایند شبیه‌سازی درمورد انسان نیز با موفقیت قابل انجام باشد و یک‌چنین فرد بیماری مورد شبیه‌سازی قرار بگیرد و از سلولهای بدن وی برای کار استفاده شود و البته تنها تا مرحلۀ جنینی او را شبیه‌سازی کنند، آنگاه می‌توان از یاخته‌های جنین به دست آمده، بنیاخته‌هایی تولید کرد که مناسب برای به‌کارگیری در ترمیم نخاع آن بیمار خواهد بود.

اما کاربرد همانندسازی درتمام شاخه‌های علوم زیستی قابل پیش‌بینی است. از جمله اینکه می‌توان برای تکثیر و اصلاح نژاد احشام، از روی بهترین گونه‌ها و نمونه‌های آنها به تعدا بسیار زیاد شبیه‌سازی کرد، ویا اینکه می‌توان چندین موجود آزمایشگاهی همسان که کاملاً واکنشهای مشابهی در هر آزمون به‌خصوص نشان دهند به‌وجود آورد و از آنها در بررسیهای آزمایشگاهی بهره برد. حتی می توان جانوران، گیاهان و یا باکتریها را  ازلحاظ ژنتیکی دست‌کاری کرد و بعد از روی نمونۀ حاصل به‌تعداد موردنیاز شبیه‌سازی کرد. اگر خیال را آزاد بگذاریم تا همچون نیاکانمان اندیشه‌ای سیال و خلاق داشته باشیم ما را بدان‌جا می‌برد که انسان بتواند آنگاه که جسمش فرسوده و کهنه شد آن را به کناری بیفکند و در پیکر شبیه‌ساختۀ نو مأوی گزیند و این راهی بی‌پایان می‌نماید که امروز پیش روی ما باز شده است و هر آنکه را یارای گام نهادن در چنین مسیر ناشناخته‌ای باشد شاید که سرنوشت بشر را دگرگون کند …

* Hans Dreisch

پیوندهای مرتبط:

این نوشته در شمارۀ پیاپی ۵۱۸ مجلۀ دانشمند نیز با عنوان «تولدت مبارک رویانا»، در آذرماه ۱۳۸۵ به چاپ رسیده است.

Comments are closed.