تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الطبي

تطبيقات الهندسة الوراثية في الطب

تقوم

الهندسة الوراثية

بالقيام بدور مهم في مجال الطب والزراعة والتحسين من جودة المحاصيل، وتقوم أيضا بإنتاج الأدوية العلاجية، حيث تساهم في تطوير الكائنات الحية [1].

كما يتم استخدام الحمض النووي في تحسين وتطوير المحاصيل وهي مهمة جدا اقتصاديا ومنها أنها تقوم بالمساعدة على مقاومة مبيدات الأعشاب و الفيروسات وتعمل علي تسريع الإنبات والسيطرة على حبوب اللقاح.

تقوم أيضا بتطوير أنواع نباتات تستطيع مقاومة البرد والجفاف ومن أمثلتها نبات القطن

المعدل

وراثيا ويكون مقاوم ضد البكتريا كما أن لها دور كبير في المجال الطبي حيث.

1. من خلال الهندسة الوراثية يتم إنتاج أدوية وهرمونات وإنزيمات وهي تكون بتكلفة أقل، مثل إنتاج العامل المضاد لتخثر
   
   الدم
   
   وأنواع مختلفة من
   
   البروتين
   
   ات مثل الأنسولين، وهناك إنتاج لقاحات عن طريق الهندسة الوراثية مثل لقاح الجدري والهربس.
2. الهندسة الوراثية في
   
   العلاج الجيني
   
   عن طريق استبدال الجين المعيب أو الطفرة بالجين المختار مثل نقل جين
   
   فقر الدم
   
   المنجلي.
3. يتم تصنيع لقاحات ضد الجدري وفيروس الهربس البسيط والتهاب
   
   الكبد
   
   باستخدام تقنيات الهندسة الوراثية، حيث هذه اللقاحات عبارة عن جزيئات فيروسية معطلة تُستخدم لجعل جهاز المناعية يعمل ضد هذه الأمراض ، ومع ذلك فهي أكثر عرضة للإصابة بالعدوى.

وأشهر الطرق المستخدمة في هذا مجال

هندسة الجينات

هي طريقة التفريغ الكهربي، حيث تم من خلالها لنقل الجينات عن طريق الجسيمات الشحمية ونقل الجينات عن طريق الترانس بوزون، ثم تحرير الجينات فيها يقوم بتحرير الجينوم وإزالة الحمض النووي غير المرغوب به واستبداله لجين جديد.

أهمية الهندسة الوراثية

تقوم الهندسة الوراثية بإضافة بعض التغييرات في الجينات وعن طريق الهندسة الوراثية يمكن

زراعة

نبات يستطيع مقاومة المبيدات وهناك بعض العديد من المزايا والعيوب للهندسة الوراثية و من مزاياها مثلا [2].

• 
  يسمح بمعدل نمو أسرع
  
  

عن طريق الهندسة الوراثية يمكنك العمل على تعديلات حتى تتمكن النبات والحيوانات بالنمو بشكل أسرع من المعتاد، ومن دون حدوث تأثير علي التغييرات وراثية ويكون هذا عبر الحرارة العالية وانخفاض بالضوء يستطيع هذا التوسع في الزراعة.

• 
  يمكن أن تخلق حياة طويلة
  

تعلم الهندسة الوراثية على جعل النبات مقاوم للآفات وتعمل بالحيوانات على التعديل بالعوامل الوراثية التي تؤثر على صحته التي قد تؤدي حدوث وفيات بهذه الأنواع، وهذا يؤدي إلي إطالة بعمل النبات والحيوانات .

• 
  يمكن تطوير سمات محددة
  

يمكنك عن طريق الهندسة الوراثية بتطوير بعض الجينات حتى تجعلها قابلة للاستهلاك وتستطيع من خلال الهندسة الوراثية بإضافة ألوان جديدة بالنباتات والحيوانات، حيث تساعدها على إنتاج

الحليب

والأنسجة العضلية وهناك بعض يؤثر على إنشاء مجموعة جديدة و متطورة من الأقمشة .

• 
  يمكن إنشاء منتجات جديدة
  
  

تستطيع عبر الهندسة الوراثية إضافة أو دمج لبعض العوامل الوراثية داخل الكائن الحي وقد قاموا فعلا هذا بنبات

البطاطس

عن طريق إنتاج عناصر غذائية لكل سعر حراري.

لذا يمكنك الحصول على عدد أكبر من العناصر الغذائية عن طريق عدد محدود من الغذاء لذا يحمي

العالم

من مشكلات الغذاء التي يتعرض لها العالم .

• 
  يمكن إنتاج غلات أكثر
  

تقوم الهندسة الوراثية بإضافة صفات جديدة للكائنات الحية ليعمل هذا على زيادة عدد النباتات ليصبح حل مشكلات الغذاء أسهل ويحقق ربح كبير للتجار.

يساهم أيضا في استخدام الذرة المعدلة والتي يتم استخدامها كأعلاف للحيوانات و الكيراز وهو الذي شائع استخدامة بشكل كبير بين البشر.

• 
  تقليل المخاطر على إمدادات
  
  الحياة
  
  المحلية
  

بسبب الهندسة الوراثية تقوم باستهلاك أقل للتربة والمصارف المائية، مما يقلل حدوث أضرار زيادة في الأرباح  هذا عن طريق تقليل استخدام المبيدات التي تساهم به الهندسة الوراثية .

• 
  إنها ممارسة علمية كانت موجودة منذ آلاف السنين
  

لم يتم إستخدام الهندسة الوراثية بشكل مباشر في الماضي عن طريق المختبرات ولكن قاموا باستخدامها عن طريق التربة الانتقائية وقاموا بتهجين أنواع عديدة وقاموا بتحديد الصفات المتشابهة.

كما يقوموا بتربيتها في مكان واحد ليقوموا بالتزاوج وبهذا يتم

التهجين

كما قامت الهندسة الوراثية بالإسراع من هذه العملية وانتظام.

خطوات عمل الهندسة الوراثية

• 
  اولا الخطوة الأولى: هي استخراج الحمض النووي
  

تقوم الهندسة الوراثية بالقيام بسلسلة مكونة من خمس خطوات وحتى نتمكن من الفهم بشكل أكثر يتم استخدام تطوير الذرة Bt كمثال على هذا [3].

يقوم هذا على اكتشاف كائن حي لديه الصفة المطلوبة،  قد تم اكتشاف سمة الذرة Bt وهي مقاومة حفار الذرة الأوروبي منذ 100 عام، وقد قاموا بملاحظ وجود دودة القز وقاموا أيضا باكتشاف أن هناك بكتيريا في التربة تتسبب في موت دودة القز و تقوم التربة بإنتاج بكتيريا Bacillus thuringiensis أو يطلق عليها Bt وهو بروتين يسبب تسمم لدودة القز.

أيضا سام لدودة الحرير وهي من الضروري وجودها حتى يتمكنوا من زراعة الذرة، ويقوموا العلماء بخلق سم Bt عن طريق استخراج الحمض النووي من بكتيريا Bt عن طريق أخذ عينة من

البكتيريا

تحتوي على هذا الجين والقيم بفصل الحمض النووي عن الأجزاء الأخرى الموجودة بالخلية .

• 
  الخطوة الثانية: وهي استنساخ الجينات
  

وتتم هذة الخطوة أثناء استخلاص الحمض النووي حيث يستخراج الحمض النووي مرة واحدة للكائن الحي، ويقوم العلماء من بعدها استنساخ الجينات حتى يتمكنوا من فصل الجين المراد عن باقي الحمض النووي، ويتم النسخ في أثناء استنساخ الجينات .

• 
  الخطوة الثالثة: وهي تصميم الجينات
  

قامت هذة النظرية بسبب العالمان جورج دبليو بيدل و إدوارد إل تاتوم وقاموا بإجرائها عن طريق البحث في توجيه الخلية لإنتاج إنزيم واحد ليقوم هذا البروتين بإنتاج بروتين Bt .

يقوموا العلماء بإستخدام الجين ليؤدي عملة مرة واحدة داخل الكائن الحي، ويقوموا بهذا عن طريق أنبوب

اختبار

عن طريق وقطع الجبن و استبداله في مناطق معينة.

قد قاموا العلماء بإستبدل المحفز الجيني البكتيري بمحفزات وهو الذي جين Bt في أجزاء معينة بالنبات ليتم تصميم أول جين Bt ليقوم بإنتاج مستوى من البروتين، ويكون هذا عن طريق الأنسجة الخضراء لنبات الذرة مثل السيقان و الأوراق و الجذور و العديد من الأجزاء الخضراء الأخرى .