توليد پادتن ايدز از توتون

پادتن‌هايي كه مي‌توانند بدن را در مقابل عفونت ويروس اچ آي وي محافظت كرده و به پيشگيري از بيماري مهلك ايدز كمك كنند، اكنون و به همت تلاش محققان مي‌تواند در گياهان توليد شود.

به گزارش «جام جم آنلاين»، محققان انستيتو تحقيقات پيشرفته فرون‌هافر آلمان در قالب بخشي از يك پروژه بزرگ داروسازي گياه‌محور، موفق شده‌اند با ايجاد تغيير و اصلاحات ژنتيكي گياه توتون زراعي، به توليد پادتن‌هايي دست يابند كه مي‌تواند نقش مهمي در كنترل و بي‌اثر كردن آلودگي ويروس اچ آي وي ايفا كند.

محققان معتقدند نتيجه اين تحقيقات در واقع گام‌هاي اوليه براي كمك به ايجاد اصول بنيادين مورد نياز براي توليد پادتن خنثي‌كننده اچ آي وي موسوم به دو جي دوازده از فر‌آيند مهندسي ژنتيك گياه توتون تلقي مي‌شود. اين در حالي است كه آنها اكنون و به دنبال نتايج اميدواركننده اوليه مشغول تأمين مواد مورد نياز براي آزمايش‌هاي باليني محصول خود هستند.

هر ساله حدود 2.7 ميليون نفر به ويروس اچ آي وي آلوده مي‌شوند و پادتن‌هايي همچون‌ دو جي دوازده مي‌تواند حفاظت در مقابل فر‌آيند انتقال اين ويروس را از راه چسبيدن به پروتئيني موسوم به 120 gp فراهم كند كه از پروتئين‌هاي مستقر روي سطح ويروس ايدز به شمار مي‌رود.

به اين ترتيب و با اسير شدن پروتئين همراه ويروس اچ آي وي توسط پادتن مزبور، راه ورود ويروس ايدز به سلول‌هاي هدف بسته مي‌شود و در نتيجه شانس آلودگي كاهش مي‌يابد. در اين ميان چالش مهمي‌كه پيش‌روي تهيه پادتن‌هاي محافظي از اين گروه قرار دارد اين است كه در حال حاضر اغلب پادتن‌ها در محيط‌هاي كشت سلولي پستانداران توليد مي‌شوند و اين فر‌آيندي به مراتب پيچيده و هزينه‌بر است.

اين در حالي است كه اكنون و با نتايج به دست آمده از سوي محققان، توليد پادتن‌هايي به شيوه «زراعت مولكولي» در گياهان، راه‌حل جايگزيني به شمار مي‌رود كه از نظر هزينه، بسيار كمتر و در عين حال در مقياسي به مراتب بزرگ‌تر، قابليت اجرا دارد.

در همين رابطه و به همت محققاني از بخش تحقيقات زيست‌شناسي مولكولي و بوم‌شناسي كاربردي انستيتو فرون‌‌هافر آلمان زمينه توسعه فناوري زراعت مولكولي فراهم شده است و با همكاري حدود 38 گروه صنعتي و دانشگاهي و به عنوان بخشي از پروژه داروسازي گياه‌محور اروپا از اين فناوري در نبرد عليه ويروس مهلك اچ آي وي استفاده كرده‌اند، اما هر كشت و زرعي نياز به برداشت محصول دارد و از اين رو، دانشمندان براي برداشت كردن پادتن‌هاي حاصل از مزرعه گياهي، نخست مجبورند كه ژن‌هاي اين پادتن را از سلول‌هاي مصون و مقاوم انساني جداسازي كرده و در مرحله بعد آنها را به ژنوم رقمي ‌از توتون زراعي موسوم به پتي‌ هاوانا 1 SR منتقل كنند.

به گفته محققان پروژه، گياهاني كه به اين ترتيب دستخوش تغيير و اصلاح ژنتيكي شده‌اند ضمن گذران فر‌آيند رشد و نمو خود به توليد پروتئين پادتن نيز مي‌پردازند. محققان معتقدند فاز كاري مهم پيش روي آنها در واقع به بعد از مراحل جداسازي و دستكاري ژنتيكي مربوط مي‌شود و در واقع نحوه بازيابي و جمع‌آوري پادتن‌هاي حاصل از اين گياهان توتون و فر‌آيند صورت گرفته در اين مرحله، موضوع مورد توجه ديگر محققان نيز بوده است.

دكتر استفان هلويگ، مديرتوليد پروژه در اين باره خاطر نشان مي‌‌كند كه براي جداسازي اين پروتئين‌ها از چند صد كيلو مواد گياهي، محققان فر‌آيندي تمام و كمال و نيز سامانه‌اي مخصوص را براي استخراج پادتن و همچنين خالص‌‌سازي و پالايش آن توسعه بخشيده‌اند.

بر اين اساس، برگ‌هاي توتون برداشت شده، ابتدا شسته و با فشردن، خرد و له مي‌شوند و سپس پادتن‌ها از آن استخراج شده و طي گذر از فيلترهاي پالايش‌كننده و همچنين مراحل رنگ‌نگاري ، خالص سازي مي‌شوند. سال گذشته و در همين رابطه دانشمندان براي نخستين بار روش كاري آزمايشي را به عنوان مدل راهنما اجرا كردند.

محققان موفق شدند پس از 4 اجرا يا به عبارتي‌4 عمليات مهندسي و پيمايش، در مجموع معادل 800 كيلوگرم مواد گياهي رشد يافته در گلخانه‌هاي مربوط را فر‌آيندسازي و پردازش كنند.

در اين اجراهاي آزمايشي آنها با هدف توسعه يك سامانه آزمايشي مدل ، به جمع‌آوري داده‌هاي آمايشي و فني پرداختند تا اين سامانه بتواند استانداردهاي بالاي مورد نياز در فر‌آيند توليد و خالص‌سازي مواد اصلي دارويي را برآورده كند. دقت سامانه طراحي شده از سوي محققان و در نتيجه تأمين استانداردهاي كيفي قابل قبول براي توليد دارو در حالي صورت گرفت كه محققان در پايان سال گذشته و در انگلستان اين ماده خالص شده را در تحقيقات بي‌خطر پيش باليني، مورد آزمايش قرار دادند و هيچ گونه اثرات منفي مشاهده نكردند.

به گفته كارشناسان يكي از مزاياي اين پروژه تحقيقاتي پيشرفته، همكاري بخش صنعت و ديگر گروه‌هاي دانشگاهي بوده است.

امسال و طي همكاري نزديك با يكي از مراكز تأمين‌كننده خدمات پردازش فني و آزمايشگاهي، محققان پروژه موفق به طراحي و ساخت سامانه آزمايشي نيمه‌خودكاري شدند كه از قابليت تطبيق با استانداردهاي بسيار دقيق نظام نظارت بر محصولات دارويي برخوردار بود و با استفاده از آن كار را عملياتي كردند. به نحوي كه مي‌توان تا حجم 1000 كيلوگرم مواد گياهي را در هفته در اين سامانه فر‌آيندسازي كرد.

اين در حالي است كه اين مقدار، معادل حداكثر حجم توتون اصلاح شده ژنتيكي است كه محققان مي‌توانند هم اكنون در گلخانه‌هاي مركز پرورش دهند. از مزاياي جالب اين سامانه راهنماي آزمايشي است كه اغلب بخش‌هاي سامانه كه در تماس با محصول هستند اجزايي يكبار مصرف و دور انداختني‌اند كه مي‌توان آنها را بسادگي تعويض كرد.

از همين رو محققان معتقدند اين سامانه را مي‌توان براي استخراج ديگر داروهاي زيستي يا سوخت‌وسازكننده‌هاي ثانويه از گياهان نيز به كار برد و در عين حال ريسك آلودگي و ناخالصي متقابل يا بروز تغييرات ثابت دراز مدت در جريان بهره‌برداري‌ را نداشت.

تابستان امسال دانشمندان با موفقيت، نخستين اجراي آزمايشي اين سامانه مدل را به اجرا گذاشتند و نخستين اندازه‌گيري‌هاي لازم براي تأييد رسمي‌ آن صورت پذيرفت.

به گفته ناظران كيفي پروژه به دليل نبود فر‌آيندهاي قابل مقايسه و از پيش موجود، آنها مي‌كوشند تا با رايزني با مقامات مربوط نهايتا موفق به كسب مجوز توليد براي محصول دارويي گياه‌محوري شوند كه قابليت كاربرد درخصوص انسان‌ها را داشته باشد.

به اين ترتيب و به محض واگذاري مجوز توليد، محققان برنامه‌ريزي براي توليد نخستين پادتن‌هاي تحت مقررات، محصولات دارويي را شروع مي‌كنند و به دنبال آن محصولات خروجي در فاز اول تحقيقات باليني در انگلستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

محققان يافته‌هاي اوليه خود را در نمايشگاه بيوتكنيك 2009‌ هانوفر (18 - 14 مهر) براي محققان و عموم علاقه‌ مندان ارائه كرده‌اند و بازديدكنندگان مي‌توانند علاوه بر دستاوردهاي محققان در زمينه فناوري كشت دارو در گياهان، اطلاعات بيشتري در زمينه مهندسي بافت ، سامانه‌هاي آزمايشگاهي درون تراشه‌اي، فناوري‌هاي سرما محور، زيست فناوري و سامانه‌هاي غربالگري كسب كنند.