|
كليد پزشكي: تنظيم ژنوم انساني در مقياس نانو
اگر عضو یکی از شبکه‌های زیر هستید می‌توانید این مطلب را به شبکه‌ی خود ارسال کنید:
[12 Aug 2009]
[ ترجمه‌ي: سيد عليرضا حجازي]
يك نانو تراشه‌ي سيال كليد كوش‌هاي آزمايشگاه "بايونانوماتريكس" براي تنظيم ژنوم انساني است كه تنها 100 دلار قيمت دارد.
روي در يك آزمايشگاه كوچك علامتي رنگي چسبانده شده كه روي آن نوشته‌اند: "اطاق ژنوم 100 دلاري – فقط افراد مجاز وارد شوند." اين آزمايشگاه كه بايونانوماتريكس نام دارد در جستجوي چيزي بوده است كه به اعتقاد بسياري كليد پزشكي خصوصي است: فناوري تنظيم سريع و ارزاني كه مي‌تواند تمامي ژنوم انساني را ظرف هشت ساعت و تنها با بهاي 100 دلار يا كمتر از آن بخواند. با كمك چنين ابزار قدرتمندي، مي‌توان درمان پزشكي را متناسب با پرونده‌ي مشخص بيمار تنظيم نمود.
با وجود ترديد كارشناسان نسبت به اين كه تمامي ژنوم انساني با 1000 دلار قابل تنظيم باشد، چه برسد به آن كه با يك دهم اين مبلغ بتوان چنين كاري را انجام داد، آزمايشگاه بايونانوماتريكس بر اين اعتقاد است كه مي‌توان ظرف 5 سال يا با 100 دلار اين كار را انجام داد. دليل اين خوش بيني اين است: بنيان‌گذار اين آزمايشگاه هن كائو تراشه‌اي ساخته است كه از سيالات نانو مقياس و مجموعه‌اي از كانال‌هاي منشعب و بسيار باريك استفاده مي‌كند تا براي نخستين بار به پژوهشگران اين امكان را دهد رشته‌هاي بسيار طولاني ملكول‌هاي منفرد دي ان اي را محاصره نموده و از آنها تصوير‌برداري كنند.
اگر اين آزمايشگاه در كار خود موفق شود، يك پزشك مي‌تواند از غده‌ي سرطاني بيمار خود نمونه‌برداري كند، تمامي دي ان اي آن را مرتب كند و از اين اطلاعات براي تعيين بيماري و درمان مناسب آن استفاده كند و تمامي اين كارها هزينه‌اي كمتر از عكس‌برداري با پرتوي اكس از قفسه‌ي سينه‌ي يك بيمار دارد. اگر ناراحتي بيمار ناشي از سرطان ريه باشد، پزشك مي‌تواند تغييرات ژنتيك ويژه در سلول‌هاي سرطاني را به اين روش شناسايي كند و گونه‌اي از شيمي‌درماني را براي بيمار توصيه كند كه براي اين نوع ژنتيك مناسب باشد.
تراشه‌ي كائو كه دي ان اي را به دقت مرتب و تنظيم مي‌كند براي تنظيم ارزان‌تر مورد نياز است زيرا دي ان اي دو رشته‌اي هنگامي كه به اجزاي سازنده‌ي خود تقسيم مي‌شود؛ به صورت گوي‌هاي فشرده‌اي در مي‌آيد كه تجزيه‌ي آن غير ممكن است. براي تنظيم كوچكترين كروموزوم‌ها پژوهشگران مجبورند دي ان اي را به قطعاتي ميليون‌ها برابر كوچكتر تقسيم كنند. اين رشته‌هاي 100 تا 1000 برابر كوچكتر شده مي‌توانند به آساني مرتب شوند، اما داده‌هاي حاصل از آنها بايد مانند يك پازل كنار هم چيده شود. اين روش گران و وقت‌گير است. افزون بر اين هنگامي كه پازل به بزرگي ژنوم انساني مي‌شود و در حدود 3 ميليارد جفت نوكلئوتيد را در بر مي‌گيرد، مشكل بيشتر از اين مي‌شود. حتا زيباترين الگوريتم‌ها نيز ناگزير خواهند شد چندين بار مورد محاسبه قرار گيرند و ممكن است در اين مسير برخي جزئيات كاملاً حذف شود. تنظيم نهايي نيز ممكن است در بردارنده‌ي داده‌هاي مرتبط‌تري با يك بيماري خاص نباشد.
در مقابل، تراشه‌ي كائو ملكول دو رشته‌اي دي ان اي را تا يك ميليون بار كوچكتر از هم جدا مي‌كند و آنها را كوچك مي‌سازد، كاري كه پيش از اين از نظر پژوهشگران غير ممكن به نظر مي‌رسيد. مجموعه‌هاي كانال‌هاي منشعب ملكول‌ها را به شيوه‌اي ساده‌تر جاي ميدهد و در همان حال به عنوان يك مجرا عمل مي‌كند تا ملكول‌ها آرايش منظم‌تر و يكسان‌تري داشته باشد. يك بار خفيف الكتريكي به درون تراشه ارسال مي‌شود و ملكول‌ها را درون فضاهايي جاي ميدهد كه كمتر از 100 نانومتر پهنا دارند. با ده‌ها هزار كانالي كه در كنار يكديگر قرار دارند، اين تراشه امكان ميدهد تمامي ژنوم انساني ظرف 10 دقيق در آنها جريان يابد. داده‌هاي حاصل از آنها هنوز بايد مرتب شود، اما پازل حاصل به مراتب كوچكتر است (100 قطعه در برابر 100 قطعه) كه فضاي كمتري براي خطا باقي مي‌گذارد.
منبع: مجله‌ي تكنولوژي ريويو، مارس و آوريل 2009
مطلب‌های دیگر از همین نویسنده در سایت آینده‌نگری:
|
بنیاد آینده‌نگری ایران |
|
شنبه ۱ دی ۱۴۰۳ - ۲۱ دسامبر ۲۰۲۴
ترجمه‌ي: سيد عليرضا حجازي
|
|
Facebook
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان