فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

صبا توانا

دبیر کمیسیون برندینگ

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

تعریف ژن:

همه چیز از ژن شروع می‌شود. واژه ژن برای بسیاری از مردم واژه‌ی غریبی است و حتی بعضی از افراد نسبت به ژن نگاه منفی دارند، زیرا این واژه را غالبا در توصیف ناهنجاری‌ها، معلولیت‌ها، بیماری‌های لاعلاج و امثال آن شنیده‌اند. حالا براستی، ژن چیست؟ کجاست؟ چه کارکردی دارد؟ مهندسان ژنتیک با ژن‌ها چه می‌کنند؟

هر ژن، بخش کوچکی از ماده ژنتیک یا عامل فیزیکی وراثت یک موجود است. برای پی بردن به ماهیت ماده ژنتیکی

فقط کافی است که یک سلول را ازانسان یا هر موجود زنده دیگری جدا کنیم و ماده ژنتیکی همان یک سلول را بررسی کنیم تا به ویژگی تک تک سلول‌های تشکیل دهنده اش پی ببریم. به همین دلیل است که دانشمندان بر این اعتقاد هستند که هر کدام از سلول‌های بدن یک موجود زنده، اگر در شرایط جنینی قرار داده شود، می‌تواند به یک موجود کامل تبدیل شود. ژن‌ها از نظر شیمیایی جزو مولکول‌های زیستی نسبتا ساده و بسیار فراوان هستند. تمام ژن‌ها از نظر ترکیب اجزای شیمیایی کاملا مشابه هم هستند. یعنی ژن‌های یک ویروس از همان ترکیب شیمیایی تشکیل شده‌اند که ژن‌های بدن ما و سایر موجودات و همه ژن‌ها شامل تکرارهایی از چهار مولکول حلقوی همراه با یک قند و یک گروه فسفاته هستند. تفاوت آنها فقط در ترتیب قرارگیری این چهار مولکول حلقوی است. با نگاهی به رویکرد و ماهیت ژن‌ها و با توجه به تاثیرات عظیم مهندسی ژنتیک یا بیوتکنولوژی( زیست فناوری) میخواهیم در مورد این علم نوین و تاثیرات شگرف آن بر زندگی امروز بیشتر بدانیم.

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

تعریف مهندسی ژنتیک و چگونگی عملکرد آن:

مهندسی ژنتیک را می‌توان به طور کلی شامل تکنیک‌هایی دانست که باعث بروز یک صفت خاص در یک جاندار و یا منجر به تولید یک محصول به شیوه‌ای غیر از شیوه طبیعی می‌شود. جداسازی، خالص سازی، وارد کردن و تظاهر یک ژن خاص در یک میزبان از جمله این تکنیک‌ها هستند. از جمله کاربردهای مهندسی ژنتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

            در زمینه تولیدات کشاورزی می‌توان تولید گیاهان مقاوم در برابر آفت‌‌های گیاهی، خشکی آب و هوا و همچنین تولید گیاهان پر محصول را نام برد.

            به کمک علم ژنتیک امروزه می‌توان تنها با چند قطره خون جهش‌های ژنتیکی افراد را تشخیص داد و از تولد نوزادان با نقص ژنتیکی جلوگیری کرد.

            همچنین می‌توان به کاربرد آن در علوم پایه از جمله مکانیزم‌های همانند سازی DNA، چگونگی ساخته شدن و تغییرات پروتئین‌های داخلی یک سلول اشاره نمود.

 

تشخیص جهش‌های ژنتیکی با راهکاری فناورانه

امروزه می‌توان به کمک چند قطره خون جهش‌های ژنتیکی افراد را تشخیص داد. با این وجود فرد تنها با یک آزمایش به اطلاعات نهفته در تمامی ژن‌های خود دست می‌یابد.

بنا برگزارش پایگاه اطلاع رسانی بیوتکنولوژی ایران تولد نوزادان با نقص ژنتیکی در کشور آماری حدود ۵ درصد دارد. یعنی حدود ۵۰ هزار نفر و به دلیل ازدواج‌های خویشاوندی این آمار بیشتر از کشورهای غربی تخمین زده می‌شود. از این‌رو محققان و متخصصان کشور در این حوزه تلاش‌های موثری انجام دادند تا شاهد تولد نوزادان با نقص ژنتیکی نباشیم. «اگزومین» نامی است که برای آزمون تشخیصی که در آن «دی ان ای»بیماراستخراج وتوالی‌یابی می‌شود برگزیده‌اند و در آن تمامی نواحی کد کننده ژن‌ها تنها در یک تست مورد بررسی قرار می‌گیرند و جهش‌های بیماری‌زا که در جمعیت به ندرت مشاهده شده‌اند کشف می‌شود. پیدا کردن علت این بیماری‌ها برای تصمیمات پزشکی هدفمندتر و پیشگیری از تولد فرزند بیمار حائز اهمیت است.

اگزومین» توسط یک شرکت دانش بنیان ایرانی با هزینه‌ای کمتر از نصف نمونه خارجی به مردم ارائه می‌شود و از نظر کیفیت با بهترین نمونه خارجی رقابت می‌کند. همچنین در فرآیند توسعه این تست که در کشور انجام شده از داده‌های ژنتیکی ۱۶۰ هزار نفر بهره گرفته شده و کیفیت نتایج با داده‌های مرکز پیشگام جهانی در این خدمت مقایسه شده است.

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز
فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

تاریخچه دانش زیست‌فناوری در جهان و ایران

زیست فناوری از نظر تاریخی قدمتی کهن دارد، اما بشر بیآنکه بداند این پدیده چیست از میکروارگانیسم‌ها برای بهبود زندگی خود بهره می‌برد، مثلا شیر را به ماست و قند را به الکل تبدیل یا از مخمر در فرآیندهای تخمیری استفاده می‌کرد.

بهتر است بدانیم زیست‌فناوری نخستین‌بار در سال 1919 از سوی کارل ارکی «Karl Ereky» به مفهوم کاربرد دانش‌های پزشکی و زیستی و اثر متقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر به‌کار برده شد. با کشف لویی پاستور علمی تحت عنوان میکروب شناسی در این حوزه ایجاد شد و با کشف پنی‌سیلین توسط الکساندر فلمینگ در زمان جنگ جهانی دوم این علم وارد حوزه مهندسی شد. پس از مشخص شدن ساختمان دی ان ای توسط واتسون و کریک و پیشرفت مهندسی ژنتیک در سال 1970 میلادی بشر قادر به دستکاری ژنتیکی شد.

در مورد دستاوردهای این علم در کشور ما و علیرغم تحمیل تحریم‌های سالیان اخیر دانشمندان ایرانی توانستند در حوزه‌ی تولید واکسن، داروهای زیستی و کشاورزی جایگاه درخشانی در منطقه و جهان داشته باشند تا جایی که در سال 1385 کشور ایران توانست نخستین داروی زیستی را به بازار عرضه نماید و در طی سالهای گذشته به طور متوسط هر سال 2 داروی جدید به فهرست داروها اضافه‌ نماید. در حال حاضرایران پس از ژاپن بزرگترین تولیدکننده داروهای زیستی بوده و از این نظر در منطقه خاورمیانه بدون رقیب می‌باشد و تولید کننده بیش از 22 داروی زیست فناوری و صادرکننده حدود 17 نوع از آن به جهان می‌باشد. لازم به ذکر است که بنا به گزارش ستاد توسعه‌ی زیست‌فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، صرفه جویی ارزی ناشی از تولید این داروها در کشور حدود یک میلیارد دلار در سال برآورد شده است.

 

زیست فناوری و کاربرد آن در حوزه‌های مختلف

واژه زیست فناوری به مفهوم کاربرد علوم زیستی و اثر متقابل آنها در فناوری، به‌ویژه فناوری‌های نوین به کار برده می‌شود. در واقع زیست فناوری از همکاری تنگاتنگ چندین قلمرو علوم و فنون که مهم‌ترین آن‌ها مهندسی ژنتیک است پدید آمده است. درحال‌حاضر زیست‌فناوری کاربردهای فراوان و بسیار متنوعی در علوم و فنون اعم از صنعتی، پزشکی، داروسازی، محیط‌زیست و کشاورزی پیدا کرده است، به نحوی که می‌توان آن را به‌عنوان یکی از برجسته‌ترین نشانه‌های پیشرفت بشر در قرن حاضر به حساب آورد.

دستیابی به فناوری (DNA) نوترکیب و انتقال ژن از یک موجود زنده به دیگری، ظرفیت بهره‌گیری از این فناوری را به نحو فزاینده‌ای افزایش داده است. در بسیاری از کشورها، زیست‌فناوری به‌عنوان علمی با ظرفیت سودآوری بالا شناخته می‌شود و دولت‌ها سرمایه‌گذاری‌های زیادی در این زمینه داشته اند و البته کشور ما ایران با داشتن تنوع گسترده اقلیمی و جغرافیایی و منابع طبیعی اولیه در خشکی و دریا و الگوی منحصربه‌فرد ژنتیکی در همه زمینه‌های انسانی، گیاهی و جانوری، از غنی‌ترین و مناسب‌ترین کشورهای جهان برای دستیابی به فناوری‌های حاصل از منابع زیستی است.

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز
نهادهای متولی دانش زیست‌فناوری در ایران و عملکرد آن‌ها

در کشور ما چندین سازمان و پژوهشکده وابسته به نهادهای دولتی و دانشگاهی در زمینه ارتقاء دانش زیست فناوری فعال هستندکه از جمله این نهادهای فعال یا حامیان دانش بیوتکنولوژی می‌توان به مراکز زیر اشاره نمود.

                    مرکز ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران ( نهادی وابسته به جهاد دانشگاهی با رویکرد راه‌اندازی بانک سلول‌های انسانی، جانوری، مولکولی، گیاهی و میکروارگانیسم‌ها و همچنین طراحی و راه‌اندازی شبکه ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران )که با توجه به فعالیت‌های قابل قبول سال‌های اخیر توجه سازمان جهانی بهداشت(WHO) را نیز به خود جلب کرده است.

§        وزارت صنایع

§        سازمان گسترش و نوسازی

§        وزارت بهداشت (در بخش معاونت دارو و غذا سیاست توجه به بیوتکنولوژی را در اولویت کاری خود قرار داده است).

§        معاونت تحقیقات و فناوری وزارت بهداشت (در ایجاد شبکه‌های بیوتکنولوژی و پزشکی مولکولی فعال بوده است).

§        دفتر همکاری‌های فناوری ریاست جمهوری (در ایجاد ارتباط با کشورهای خارجی و تسهیل در امر به‌کارگیری نیروی خارجی که موجب حذف دیوان سالاری برای شرکت‌ها و وزارتخانه‌های مرتبط با بیوتکنولوژی شده است).

 

استفاده از زیست فناوری برای ایجاد توسعه پایدار در کشور

 

بطور کلی توسعه پایدار با مفهوم سنتی توسعه که اصولاً بر محور رشد اقتصادی متمرکز شده است، تفاوتهای اساسی دارد. توسعه پایدار از حدود اقتصادی صرف فراتر رفته و عوامل اجتماعی اعم از تغذیه، بهداشت، شرایط زندگی و تمامی ابعاد فرهنگی و معنوی فردی مانند خلاقیت و کیفیت زندگی را در بر می‌گیرد.

گاهی بهره برداری‌های غیر اصولی نقش مهمی در از بین رفتن منابع زیستی دارند. بنابراین حفاظت و حمایت از منابع طبیعی کشور از ابزارهای کاربردی جهت رسیدن به توسعه پایدار برای استفاده از فناوریهای نوین به خصوص بیو تکنولوژی می‌باشد. از آنجا که کاربردهای بیوتکنولوژی در کلیة جنبه‌های زندگی بشر نقش آفرین شده است می‌توان حدس زد در آینده نزدیک کنار اکثر نامهای رایج در علوم و فنون یک کلمه « بیو » یا « بیوتک » هم اضافه شود، بی شک در آینده نیز گستره نفوذ این صنعت فراگیر و جایگاه و نقش آن در سرنوشت انسانها بیشتر خواهد شد. بنابراین بیوتکنولوژی می‌تواند ابزار مناسب و قدرتمندی برای دستیابی به توسعه پایدار در کشورها به شمار آید به طوریکه، دور ماندن از دستاوردها و توانمندی‌های این فناوری را می‌توان یکی از عوامل تضعیف استقلال ملی و وابستگی گسترده به سایر کشورها و عدم توسعه یافتگی دانست. در این مورد کشورهایی که با اقتصاد تک محصولی اداره می‌شوند در آینده دچار چالش‌های عظیمی خواهند شد که لطمات جبران ناپذیری به پایه‌های اقتصاد آنان وارد خواهد شد. 

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

نگاهی به محصول تراریخته و ارتباط آن با زیست فناوری

 اصلاح ژنتیکی از طریق انتقال ژن به انواع گونه‌های گیاهی و حیوانی توسط انسان برای ایجاد صفات مطلوب در آن گونه صورت می‌گیرد. در مورد گیاهان لازم به ذکر است بدون اصلاح ژنتیکی اغلب میوه‌ها و سبزیجات کنونی وجود نداشتند.

با وجود معیارهای تحریف‌شده در صنعت ارگانیک، این تصور که با دیدن علامت ارگانیک هیچ مشکلی برای محصول وجود ندارد ساده اندیشانه به‌نظر می‌رسد. یکی از این مشکلات امکان بیشتر وجود سم سرطان‌زا و بسیار خطرناک آفلاتوکسین در این محصولات است زیرا برخی از سموم و آفت‌کش‌ها در گیاهان ارگانیک بیشتر دیده می‌شوند. به عنوان مثال وجود فامونیسین‌های B1 و B2 در ذرت‌های ارگانیک ده برابر بیشتر از ذرت‌های غیر ارکانیک است. طبق شواهد و مطالعات در فرانسه، آلمان و اسپانیا 11.4 درصد محصولات ارگانیک به این سموم آلوده شده‌اند در صورتی‌که این نرخ برای گیاهان غیر ارگانیک تنها 3.5 درصد بود.

از سال 1996 که اولین محصولات تراریخته شامل ذرت، سویا و پنبه به بازار عرضه شد تا به امروز که انواع محصولات تراریخته با صفات مختلف تولید و به دنیا معرفی شده است، این محصولات هم چنان نقش اول محصولات کشاورزی را در دنیا ایفا می‌کنند.

 

جایگاه قانونی محصولات تراریخته در کشور

به لحاظ قانون گذاری و وضع مقررات مربوط به محصولات تغییر یافته ژنتیکی ( تراریخته ) ، جمهوری اسلامی ایران یکی از کشورهای پیشرو درجهان است. در سال ۱۳۸۲ مجلس شورای اسلامی الحاق جمهوری اسلامی ایران به پروتکل ایمنی زیستی کارتاهنا را تصویب و ایران رسما به معاهده بین المللی ایمنی زیستی پیوست. به دنبال الحاق ایران به پروتکل ایمنی زیستی کارتاهنا، تدوین قانون ایمنی زیستی آغاز و سرانجام در سال ۱۳۸۸ این قانون به تصویب مجلس شورای اسلامی رسید. از دیگر سازوکارهای قانونی مرتبط با محصولات تراریخته مرجعیت ملی ایمنی زیستی ( National Focal Point ) و تشکیل اتاق تهاتر ایمنی زیستی ( Biosafety Clearing Room ) ذیل مسئولیتهای مرجع ملی ایمنی زیستی مطابق پروتکل ایمنی زیستی کارتاهنا است.

 آخرین وضعیت جهانی محصولات تراریخته 

طی ۲۲ سال تولید تجاری محصولات تراریخته ( ۲۰20-۱۹۹۶ ) ، آمار و مستندات مبین آن بود که این محصولات سود قابل توجهی در زمینه‌های زراعی، زیست محیطی، اقتصادی، بهداشتی و اجتماعی برای کشاورزان و به طور فزاینده برای مصرف کنندگان داشته اند. طی این دوره ۲5 ساله، در مجموع ۳۴/ ۲ میلیارد هکتار از اراضی زراعی جهان به محصولات تراریخته اختصاص یافت که از این مقدار ۹۹/ ۱ میلیارد هکتار به سویای تراریخته، ۶۹۸ میلیون هکتار به ذرت تراریخته، ۳۶۴ میلیون هکتار به پنبه تراریخته و ۱۴۰ میلیون هکتار به کلزای تراریخته اختصاص داشته است. بالغ بر ۱۸ میلیون کشاورز که بیش از ۹۰ درصد آنها کشاورزان خرده پا بوده اند در بیش از ۳۰ کشور جهان، مزایای متعدد کشت محصولات تراریخته را در این ۲۲ سال تایید کرده اند.

مزایا و ویژگی‌های تولید محصولات تراریخته:

·        افزایش بهروری که به تامین غذا، تغذیه و فیبر جهانی کمک می‌کند.

·        خودکفایی بیشتر به ازای سطح ثابت زمین‌های کشاورزی 

·        جلوگیری از جنگل زدایی و حفاظت از تنوع زیستی

·        کاهش اثرات مرتبط با تغییرات آب و هوایی 

·        بهبود وضعیت اقتصادی، بهداشتی و اجتماعی کشاورزان

فصلنامه45-تاثیر مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته بر زندگی بشر امروز

چالش محصولات تراریخته و امنیت غذایی بشر

اخیرا یک تحلیل جهانی با تاکید بر نتایج ۱۴۷ مطالعه انجام‌شده در ۲۰ سال گذشته تایید کرد که فناوری مهندسی ژنتیک و گیاهان تراریخته به طور متوسط باعث کاهش ۳۷ درصدی مصرف آفت‌کش‌ها، افزایش ۲۲ درصدی عملکرد محصول و افزایش ۶۸ درصد سود کشاورزان شده است. اما همزمان با این تحقیقات و همچنین پیشرفت و توسعه مهندسی ژنتیک در کشور بحث‌هایی در خصوص منع استفاده از محصولات تراریخته در سایر کشور‌ها و به ویژه کشور‌های توسعه یافته مطرح می‌شود. بحث‌هایی که به نظر نمی‌رسد منطقی و باپایه علمی و تحقیقاتی باشند

با توجه به مزایای محصولات تراریخته برای امنیت غذایی، محیط زیست پایدار، افزایش درآمد کشاورز و سلامت مصرف محصولات تراریخته، امید است با تولید تجاری گیاهان تراریخته در کشور بخصوص ارقام تراریخته مقاوم به خشکی و شوری شاهد افزایش تولید و امنیت غذایی و کاهش واردات محصولات کشاورزی در آینده باشیم.

بر اساس پیش بینی‌های بسیاری از متخصصین و صاحب نظران از جمله انجمن بین المللی علم و توسعه، جمعیت جهان در سال 2050 به 11 میلیارد نفر خواهد رسید و میزان تولیدات مواد غذایی در آن زمان باید به سه برابر مقدار کنونی افزایش یابد که بدون فناوری زیستی میسر نخواهد بود.

 

منابع:

·        نشریه مهندسی بیوشیمی

·         پایگاه اینترنتی ساینس دایرکت (ScienceDirect)

·        پایگاه خبری ایرنا

·        پایگاه اطلاع رسانی بیوتکنولوژی ایران

·        کتاب فناوری بومی محصولات تراریخته نوشته دکتر جعفر ذوالعلی و سمیرا کهک

افکارتان را باما در میان بگذارید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد! تمامی موارد الزامی با * نشانه گزاری شده اند.