انتشار این مقاله


یک قطره‌ خون، تاریخچه‌ای از ویروس‌ها و ۳ میلیون دلار جایزه!

محققی علاقه‌مند به شیمی، کمی شانس و تلاشی زیاد منجر به ایجاد تکنولوژی‌ای شده که با آن می‌توان از یک قطره خون، اطلاعاتی راجع به تاریخچه‌ی ویروسی هر فرد کسب کرد.

Stephan Elledge که از کودکی با شیمی درگیر و به آن علاقه‌مند بود، در شهری کوچک در اطراف پاریس به دنیا آمد. همانطور که گفتیم او از بچگی به شیمی علاقه داشت تا اینکه مادربزرگش در سن ۱۰ سالگی یک ست شیمی برایش خرید.

stephenelledge
Stephen Elledge

تصادفی از روی شیفتگی

به عنوان محقق فوق‌دکترا در استنفورد در اواخر دهه‌ی ۱۹۸۰ Elledge و Ron Davis، مشاور وقت او، به اکتشافی تصادفی دست یافتند. هنگام کار با سلول‌های مخمر که شباهت زیادی به سلول‌های انسانی دارد، خانواده‌ای از ژن‌ها شناسایی شدند به نام احیاکننده‌های ریبونوکلئوتید که با آسیب به DNA فعال می‌شوند.

Elledge کار خود را روی این مورد پس از ایجاد آزمایشگاه شخصیش ادامه و نشان داد که همین پاسخ در برابر آسیب به DNA انسانی نیز ایجاد می‌شود.

DNA آگاهی خودش را دارد. این مولکول می‌تواند اطلاعاتی را درباره‌ی تمامیت خودش تشخیص دهد تا از سالم و عملکردی بودن همه چیز مطمئن گردد. زمانی که مشکلی پیش می‌آید سیگنالی‌هایی ایجاد می‌شود، درست مثل درخواست آمبولانس و سپس درباره‌ی ماهیت مشکل و پروتئین‌هایی که برای ترمیم نیاز است تصمیم‌گیری خواهد شد.

این محققان نقشه‌ی کلی مسیرهای  آسیب‌های DNA را رسم کردند که به طور معناداری با درک علت بیماری‌های مختلفی ارتباط دارند؛ از جمله سرطان.

میلیونر

این دستاورد و دستاوردهای دیگر باعث شد تا Elledge، جایزه‌ای ۳ میلیون دلاری در Life Sciences دریافت کند. این جوایز به تازگی و از امسال از طرف سیلیکون ولی به دستاورهای ارزشمند در راستای افزایش فهم بشریت اهدا می‌شود. تنها اکتشاف دلیل تعلق این جایزه نبود، بلکه طراحی ابزارهای تکنولوژیک جدید مثل تستی که با قطره‌ای از خون می‌تواند تاریخچه‌ی ویروس‌های فرد را نشان داد نیز دلیل دیگری برای اهدای این جایزه بوده است.

طراحی VirScan که نام ویژه‌ی این ابزار جدید می‌باشد جدا از دیگر فعالیت‌های علمی این محقق است ولی کاملاً هم بی‌ربط نیست. پاسخ آسیب DNA نقشی هم در سرطان دارد. بنابراین مطالعات روی شناخت مکانیسم این مسیرها و راه‌های مقابله با آن ادامه دارد.

یکی از مشکلات همیشگی در موضوع سرطان دشواری تشخیص زودهنگام بوده که کار درمان و مقابله را سخت‌تر می‌کند. زمانی که سلول‌های توموری رشد می‌کنند و از بین می‌روند، برای سبستم ایمنی ارائه داده خواهند شد که در تلاش برای از بین بردن آن‌هاست. کشتن سلول‌ها با جهش‌ها پاسخی خودایمنی را برمی‌انگیزد که درصدد کشتن آن‌ها برمی‌آید و آنتی‌بادی‌ها رها می‌شوند. شناخت پاسخ‌های خودایمنی می‌تواند به طراحی زنگ هشداری برای سرطان کمک کند.

تاریخچه‌ی ویروسی

Elledge بعداً و پس از فهمیدن این که می‌توان از این تکنیک برای تشخیص سرطان استفاده کرد به این فکر افتاد که می‌توان از این روش برای پی بردن به انواع ویروس‌هایی که تاکنون فردی در زندگی با آن‌ها مواجه شده، استفاده کرد. این فکر به ظهور VirScan انجامید که Elledge برای اولین بار در سال ۲۰۱۵ در ژورنال Science آن را معرفی کرده بود. “تنها با یک قطره خون می‌توان کتابخانه‌ای دائمی از همه‌ی ویروس‌ها که تاکنون بدن را آلوده کرده‌اند درست نمود.”

VirScan از ابزار پایه‌ای سیستم ایمنی بهره می‌برد: وقتی بدن با پاتوژنی مثل ویروس دچار عفونت می‌شود، آنتی‌بادی‌ها توسط سلول‌های B (لیمفوسیت) ساخته می‌شوند و برخی از آن سلول‌ها به عنوان “سلول‌های خاطره” در خون باقی می‌مانند. وقتی همان پاتوژن بار دیگر ظاهر شد این سلول‌ها وارد عمل شده و سریعاً آنتی‌بادی‌هایی را برای دفع عفونت تولید می‌کنند.

این تکنولوژی مقدار کمی از خون شخص را که کسری از میکرولیتر است نیاز دارد و آن را با نشانه‌های ۲۰۶ گونه ویروس که انسان را آلوده می‌کنند، مخلوط می‌نماید. آنتی‌بادی‌ها در خون حاضرند و اهداف ویروسی خود را پیدا کرده و به آن متصل می‌شوند. ویروس‌هایی که به آنتی‌بادی‌ها متصل نمی‌شوند شسته شده و می‌روند. رنگ هر سلول در نقشه‌ی دمایی شمار اثرات ویروس‌های مرتبط (ردیف‌) را در هر نمونه (ستون) نشان می‌دهد. این کار به محققان می‌گوید که قبلاً در بدن فرد چه ویروس‌هایی وجود داشته است.

برای مثال می‌توان بیماری خودایمنی‌ای نظیر دیابت نوع یک را در نظر گرفت و به خون ۴۰ کودک نگاه کرد تا اگر ویروس بخصوصی با کسانی که آن بیماری را گرفته باشند، مرتبط باشد، معلوم گردد. قدرت این روش در این است که می‌توان به جای بررسی تک‌تک ویروس‌ها، در یک زمان همه‌ی آن‌ها را در نظر داشت.

مطابق با گفته‌ی خود Elledge دستگاه VirScan می‌تواند ویروس زیکا را نیز تشخیص دهد و شاید راه‌حل نهایی، آزمایش خونی ساده باشد. اما در رابطه با ابولا؛ اعتقاد بر این بود که هر کس که مبتلا گردد به سختی بیمار می‌شود اما دسته‌ی بزرگی از افراد با آنتی‌بادی‌هایی برای ابولا به سختی بیمار نمی‌شوند. VirScan شاید در رسیدن به پاسخ این سؤال به دانشمندان کمک کند.

f1large

یک بررسی VirScan به ازای هر نمونه‌ی خونی ۲۵ دلار هزینه در پی دارد که این، یکی از قابلیت‌ها برای تبدیل شدن این آزمایش به بررسی‌های روتین آزمایشگاهی است. این امکان وحود دارد که برای بررسی آلودگی با ویروس‌هایی نظیر HIV و هپاتیت C فرد چکاپ انجام ده تا اگر عفونتی وجود داشته باشد زودتر معلوم گردد و شانس موفقیت درمان افزایش یابد. همچنین می‌توان با این روش سنجید که در چه دوره‌ای از طول عمر، فرد برای ابتلا به کدام ویروس‌ها استعداد بیشتری دارد که این ابزار می‌تواند بهترین زمان واکسیناسیون را مشخص کند.

محدودیت موجود در این است که درمانی برای برخی از این عفونت‌ها در دسترس نیست ولی در همین زمینه هم VirScan می‌تواند یاریگر باشد. اگر نوع ویروسِ دخیل در بیماری‌ها دقیقاً مشخص باشد بهتر می‌توان به روش‌های درمانی برای آن فکر کرد.

این تلاش‌ها با جایزه‌ی ۳ میلیون دلاری که به این محقق تعلق گرفته به نتایج بهتری نائل خواهد آمد ولی به نظر می‌رسد او قصد ندارد همه‌ی این پول را صرف تحقیقاتش کند. Elledge می‌خواهد بنیادی برای امور خیریه از جمله تقویت تحصیل و کمک به افراد برای رفتن به کالج بنا کند. ” این کاری بود که من همیشه در فکر انجام آن بودم و اکنون در موقعیتی هستم که می‌توانم آن را انجام دهم.”

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *