شايد اين روزها كه اخبار متفاوت و گسترده اي از كاربرد اين تكنولوژي در رسانه ها مي شنويد، كنجكاو شده باشيد كه اين كار چگونه انجام مي شود و ثمرات آن چيست؟ اين پرونده پاسخي است به كنجكاوي شما.
اگر چه ممكن است كمي عجيب به نظر برسد ولي بد نيست بدانيد كه موجودات شبيهسازي شده، هميشه در ميان ما وجود داشتهاند. البته نساخته شده در آزمايشگاه و با استفاده از تكنولوژي ، بلكه منظورهمان دوقلوهاي مشابهي است كه به طور طبيعي خلق شدهاند.
شايد شما اولينبار نام تكنولوژي شبيهسازي را زماني كه گوسفندي به نام دالي در سال 1997 با استفاده از اين تكنولوژي به دنيا آمد شنيده باشيد ولي بشر از مدتها قبل از به دنيا آمدن دالي، از اين تكنولوژي استفاده كرده است.
حدود 5 هزار سال قبل از ميلاد مسيح، انسانهاي اوليه متوجه شدند اگر دانههايي را كه توسط گياهان غنيتر و مقويتر توليد ميشوند، بكارند، ميتوانند پس از مدتي عين همان غله غني و مقوي را برداشت كنند. اين كار اولين قدم در دستكاري زندگي يك موجود زنده براي برآوردن نيازهاي انساني بود. موضوعي كه هدف اصلي و نهايي شبيهسازي است.
پس از گذشت حدود 7 هزار سال و پيشرفت روزافزون علم، دانشمندان به فكر همانندسازي مهرهداران افتادند. سال 1952، دو دانشمند به نامهاي رابرت بركينز و توماس كينگ موفق به شبيهسازي بچه قورباغههايي شدند كه درست مثل حيوان اصلي و اوليه بودند. اين بچه قورباغههاي كوچك به عنوان نخستين حيوانات شبيهسازي شده در تاريخ مشهورند. پس از آن تحقيقات در اين زمينه سرعت بيشتري گرفت.
سال 1996 و پس از گذشت چيزي حدود 44 سال، تلاشهاي وسيع دانشمندان براي توليد اولين پستاندار شبيهسازي شده به نتيجه رسيد و گوسفندي به نام دالي در جولاي آن سال به دنيا آمد. اين كاررا دكتر جانويليوت و همكارانش در موسسه روزلين اسكاتلند و با استفاده از هسته يك سلول از سلولهاي پستاني يك ميش بالغ و جايگزين كردن آن با هسته يك سلول تخمك انجام دادند. در همين زمان و با بروز نگرانيهايي در جامعه از امكان شبيهسازي انساني و خطرات ناشي از آن، بيلكلينتون رئيس جمهور وقت آمريكا دستورالعمل ممنوعيت استفاده از بودجههاي دولتي براي انجام تحقيقات شبيهسازي انساني را صادر كرد.
با اين وجود، سال 2001 دكتر پانابيوتيس زاووس از متخصصان مشهور باروري در آمريكا و تيم تحقيقاتي وي اعلام كردند كه صدها نفر از مردم براي انجام آزمايش به منظور توليد بچههاي شبيهسازي شده داوطلب شدهاند. اين موضوع باعث شد تا ساير كشورها نيز به فكر قانونمند كردن عمل شبيهسازي انسان بيفتند.
در اين ميان، انگلستان اولين كشوري بود كه عمل شبيهسازي انسان را به طور موثري قانونمند كرد البته طي اين مدت ، توليد ساير حيوانات شبيهسازي شده در كشورهاي مختلف ادامه يافت و حيواناتي نظير اسب، گاو، موش، سگ و گربه همانندسازي شدند. سال 2003، اولين پستاندار به دنيا آمده با استفاده از تكنولوژي همانندسازي يعني دالي در 6 سالگي و به دليل ابتلا به يك بيماري ريوي با انجام تزريق كشنده فوت كرد، ولي تكنولوژي همانندسازي همچنان راه خود را ادامه ميدهد.

اسرار همانند سازي

براي انواع مختلف شبيهسازي، تكنولوژيهاي متفاوتي وجود دارد. تكنيك انتقال هسته سلول سوماتيك (ScNT) تكنيكي است كه بيشتر از همه براي شبيهسازي توليد مثلي پستانداران استفاده ميشود. در اين روش موجود توليد شده، همان مواد ژنتيكي هستهاي حيوان اوليه را خواهد داشت.
دالي، اولين پستاندار شبيه سازي شده، با استفاده از تكنولوژي انتقال هسته سلول سوماتيك به دنيا آمد. براي فهم بهتر اين تكنولوژي بايد مروري به سيستم توليد مثل در موجودات زنده داشته باشيم. در بدن هر پستاندار زنده، تخمك در جنس مونث و اسپرم در جنس مذكر، تنها سلولهايي هستند كه نقش توليد مثلي دارند و به عنوان سلولهاي توليد مثلي يا سلولهاي جنسي معروفند. به تمامي سلولهاي غير از آنها، سلول سوماتيك يعني سلول غيرتوليد مثلي يا سلول بدني گفته ميشود.
هر سلول سوماتيك داراي دو سري كامل از كروموزومهاست، در حالي كه سلولهاي توليد مثلي هر كدام فقط يك سري دارند. پس از لقاح و آميزش، اسپرم و تخمك با هم يكي ميشوند و سلول تخم را به وجود ميآورند. سلول تخم، داراي دو سري كامل از كروموزومهاست كه يك سري را از اسپرم (پدر) و يك سري را از تخمك (مادر) گرفته است.
براي ساختن دالي با استفاده از تكنولوژي انتقال هسته سلول سوماتيك، دانشمندان يك سلول سوماتيك را از بافت پستان يك گوسفند بالغ جدا كردند. آنها سپس هسته آن سلول را به يك سلول تخمكي كه هستهاش را قبلا برداشته بودند، منتقل كردند.
هسته هر سلول در حقيقت مغز يك سلول را تشكيل ميدهد و حاوي تمام مواد ژنتيكي و اطلاعاتي است كه سلولها براي زندگيشان لازم دارند. درواقع تفاوت در همين مواد ژنتيكي است كه موجب ميشود هر كدام از ما منحصر به فرد بوده و با سايرين تفاوت داشته باشيم.
در مرحله بعد، دانشمندان سلول تخمك را - كه داراي هسته جديد (از سلول دهنده) است - به كمك مواد شيميايي و جريان الكتريكي به تقسيم سلولي تحريك كردند. پس از چند تحريك شيميايي، سلول تخمك با هسته جديدش درست شبيه سلول تخمي كه بهتازگي بارور شده باشد، عمل كرد. بعد از آنكه رويان شبيهسازي شده به مرحله مناسب و خوبي رسيد، آن را به رحم يك ميزبان ماده منتقل كردند تا در آنجا به تكاملش تا هنگام تولد ادامه دهد.
در نهايت، دالي به همين ترتيب در سال 1996 به دنيا آمد. او يك كپي ژنتيكي دقيق و كامل از گوسفند ماده بالغي بود كه هسته سلول سوماتيكش را جايگزين هسته يك سلول تخمك كرده بودند. دالي اولين پستانداري بود كه از يك سلول سوماتيك بالغ شبيهسازي شده بود.
نكته مهمي كه دانشمندان به آن اشاره ميكنند، اين است كه دالي يا هر موجود ديگري كه با استفاده از تكنولوژي انتقال هستهاي توليد شده، 100 درصد مشابه موجود اوليه نيست. اين شباهت چيزي در حد 99/7 درصد است، زيرا در اين تكنولوژي تنها هسته سلول دهنده وارد تخمك بدون هسته ميشود، حال آنكه مقداري از مواد ژنتيكي مهم در خارج از هسته و داخل ميتوكندريها وجود دارند.
ميتوكندريها قسمتي از سلول هستند كه خارج از هسته و داخل سيتوپلاسم يك سلول قرار دارند و به عنوان منابع توليد قدرت، انرژي و متابوليزم سلولي عمل ميكنند. ميتوكندريها داراي قطعات كوچكي از DNA هستند و برخي از مواد ژنتيكي در فرآيند شبيهسازي از ميتوكندريهاي سيتوپلاسم ميآيند. اينكه اين موضوع به چه مقدار تغييرات در يك موجود شبيهسازي شده منجر ميشود، در حال بررسي است.

شبيه سازي با روش هاي معمولي توليد مثل چه تفاوتي دارد؟

بارور شدن يك تخمك به وسيله يك اسپرم (روش معمولي توليد مثل) و روش انتقال هسته سلول سوماتيك هر دو منجر به يك نتيجه ميشوند و آن به وجود آمدن رويان است. يك رويان از سلولهايي كه دو سري كامل كروموزوم دارند، تشكيل شده است. تفاوت اين دو روش در منشا آن دو سري كروموزوم است.
در باروري معمولي، اسپرم و تخمك هر كدام داراي يك سري كروموزوم هستند و زماني كه اين دو به هم متصل ميشوند، تخم بارور داراي رشته هاي كروموزومي خواهد بود كه يك سري از پدر (اسپرم) و يك سري از مادر (تخمك) گرفته شدهاند ولي در روش انتقال هسته سلول سوماتيك براي انجام شبيهسازي، هسته سلول تخمك - كه داراي تنها يك سري از كروموزومها است - برداشته و با هسته سوماتيك - كه داراي دو سري كامل از كروموزومهاست ، جايگزين ميشود. بنابراين، رويان حاصل شده از اين روش هر دو سري كروموزمهايش را فقط از يك سلول سوماتيك منفرد گرفته است.

شبيه سازي چه خطراتي دارد؟

شبيهسازي توليد مثلي موجودات زنده در حال حاضر يك عمل گران و غيرموثر است. بيش از 95 درصد تلاشهاي شبيهسازي براي توليد يك موجود زنده شكست ميخورند و ممكن است بيش از 100 فرآيند انتقال هستهاي براي توليد يك موجود شبيهسازي شده، لازم باشند. دالي پس از 276 مرتبه تلاش براي عوض كردن هسته تخمك، به دنيا آمد. اين 276 تخمك در مجموع 29 رويان توليد كردند و از ميان آنها تنها دالي زنده ماند.
علاوه بر اين، تنها 70 گوساله پس از 9هزار مرتبه تلاش براي همانندسازي به دنيا آمدند. يك سوم از اين گوسالهها طي مدت كوتاهي جان خود را از دست دادند و بسياري از آنها در هنگام مرگ به طور غيرعادي بزرگ بودند. بد نيست بدانيد كه اولين اسب شبيهسازي شده يعني پرومته پس از 328 بار تلاش به دنيا آمد.علاوه بر شانس موفقيت كم، بررسيها نشان دادهاند حيوانات همانندسازي شده غالبا عملكرد ايمني مختل شده بيشتر و ميزان بالاتري از ابتلا به انواع عفونت، سرطان و ساير اختلالات را دارند.
برخي دانشمندان علت مرگ اولين پستاندارد شبيهسازي شده (دالي) را پيري زودرس ناشي از شبيهسازي ميدانند ولي دكتر يان ويلموت معتقد است كه مرگ زودرس دالي ارتباطي با شبيهسازي نداشته و به دليل يك عفونت تنفسي شايع در ميان گوسفندها بوده است.يك مشكل اصلي در شناخت عواقب شبيهسازي آن است كه متاسفانه بسياري از حيوانات شبيهسازي شده به اندازه كافي زنده نماندهاند. اين موضوع باعث شده است تا دانشمندان اطلاعات كافي در مورد اينكه حيوانات شبيهسازي شده چگونه زندگي كرده و پير ميشوند، به دست بياورند.سالم به نظر رسيدن در سن كم به تنهايي يك نشانه خوب براي بقاي طولاني مدت موجودات شبيهسازي تلقي نميشود.
در حقيقت اين حيوانات به دليل مردن اسرارآميزشان شهرت دارند. به عنوان مثال، نخستين گوسفند شبيهسازي شده استراليايي پيش از مرگ كاملا سالم و سرحال به نظر ميرسيد و نتايج كالبدشكافيها نتوانستند علت مرگش را مشخص كنند.در سال 2002، پژوهشگران موسسه وايتهد در ماساچوست آمريكا اعلام كردند كه رگهاي موشهاي همانندسازي شده داراي اشكالاتي هستند. آنها در تجزيه و تحليل بيش از 10/000 سلول كبد و جفت موشهاي همانندسازي شده، متوجه شدند كه در حدود 4 درصد از عملكرد ژنها غيرعادي بوده است. به عقيده دانشمندان تغييراتي در فعاليت طبيعي آنها و يا بروز يك سري ژنهاي خاص علت بروز اين اشكالات هستند.
يك مشكل ديگر به ويژه در مورد همانندسازي گونههاي منقرض شده آن است كه در اين موارد به طور طبيعي نمونه منفرد شبيهسازي شده به تنهايي قادر به خلق يك جمعيت بارور كننده ديگر نخواهد بود. علاوه بر اين، حتي در صورتي كه هر دو جنس مذكر و مونث آن موجود زنده وجود داشته باشند، معلوم نيست كه آيا آنها در غياب والديني كه بايستي به آنها رفتار طبيعيشان را بياموزند قادر به زندگي خواهند بود يا خير.غير از موارد فوق، ممكن است همانندسازي برخي از حيوانات منقرض شده نظير دايناسورها در آينده دور خطرات بالقوه زيادي را براي انسانها داشته باشند. فيلم پارك ژوراسيك كه صرفا يك فيلم علمي - تخيلي بود مو را بر تن راست ميكرد. حال فكر كنيد اگر اين علم و تخيل به واقعيت تبديل شود چه اتفاقاتي ممكن است در جهان روي دهد.

شبيه سازي حيوانات منقرض شده

كساني كه كتاب پارك ژوراسيك را خوانده و يا فيلم آن را ديدهاند بيشتر از سايرين با اين مورد استفاده شبيهسازي آشنايي دارند. بازسازي مواد ژنتيكي گونههاي منقرض شده از مدتها قبل مدنظر دانشمندان بوده است. يكي از مواردي كه اخيرا دانشمندان در حال كار بر روي آن هستند، يك نوع ماموت پشمالو است.
متاسفانه تلاشها براي گرفتن مواد ژنتيكي از ماموتهاي يخ زده تاكنون موفقيتآميز نبودهاند. مشكل اصلي اين است كه در اين گونه موارد سلول تخمك و رحمي كه قرار است سلول همانندسازي شده در آن كاشته شوند از گونههاي متفاوتي هستند. اين موضوع امكان موفقيت عمل شبيهسازي را بسيار مشكل ساخته است. علاوه بر اين، براي همانندسازي گونههاي منقرض شده بايد يك DNA سالم و كامل وجود داشته باشد. با اين وجود درحال حاضر يك تيم روسي ـ ژاپني در حال بررسي و كار بر روي همانندسازي ماموتها هستند.

درمان با كلون سازى

كلون سازى درمانى عبارت است از به وجود آمدن بلاستوسيست بيمارى كه داراى عارضه تخريب سلولى است. اين بلاستوسيست كه اساساً يك توده سلولى است مى تواند كشت داده شده و تبديل به سلول هاى بنيادى شود. يك سلول بنيادى سلولى است كه مى تواند به طور دائم رشد كرده و به انواع متفاوتى از سلول ها انشقاق يابد. برخى از اين سلول ها و مواد حاصله از آنها مى توانند استخراج شده و به بيمارانى كه دچار ضايعه تخريب سلولى هستند تزريق شوند. فايده چنين تكنيكى آن است كه به لحاظ مشابهت سلول هاى تزريق شده سيستم ايمنى بيمار هيچ گونه مقاومتى نسبت به آنها ايجاد نمى كند. بيمارى هايى كه مى توانند از اين طريق مورد معالجه قرار گيرند عبارتند از بيمارى هاى قلبى، ديابت، پاركينسون و بسيارى ديگر از بيمارى هايى كه موجب تخريب سلولى مى شوند. مخالفت اصلى كه با اين شيوه از مداوا صورت مى گيرد از اين واقعيت ناشى مى شود كه اين شيوه متضمن به وجود آوردن يك جنين انسان و سپس از بين بردن آن براى به دست آوردن سلول هاى بنيادى است. اين مخالفين معتقدند كه گزينه هاى ديگرى براى به دست آوردن سلول هاى بنيادى وجود دارد كه متضمن از بين بردن جنين نيست. مجادلات علمى پيرامون كلون سازى انسان بر حول محور حقوق يك فرد نازا يا يك زوج كه خواهان بچه دار شدن بدون دخالت دولت هستند، دور مى زند. در اين ميان دولت يا سيستم هاى قانون گذار از حقوق كودكى دفاعى مى كنند كه ممكن است با مخاطره قابل توجه نقص عضو ناشى از اقدامات مربوط به كلون سازى روبه رو شوند واضح است آنچه مخاطره قابل توجه اطلاق مى شود مفهوم دقيق علمى ندارد. افرادى كه ممكن است والدين بالقوه اى باشند تحت شرايط مختلف ادراك متفاوتى از مخاطره توليدمثل خواهند داشت. درك يك زوج چهل سال به بالا از مخاطره به دنيا آوردن يك نوزاد ناقص الخلقه از ادراك يك زوج 20 ساله متفاوت است. اگر ثابت شود كه مخاطره داشتن نوزاد ناقص الخلقه پس از كلون سازى كمتر از 3 درصد است در آن بخش بزرگى از مخالفت هاى علمى با اين روش متوقف خواهد شد ولى بدون شك مخالفت هايى كه جنبه هاى مذهبى و اخلاقى دارند همچنان باقى خواهند ماند. يك راه حل قاطع براى از ميان بردن ترديد علمى در مورد اين تكنيك اين خواهد بود كه آزمايشات جامعى در زمينه كلون سازى انسانريخت ها صورت گيرد. بدون شك در حال حاضر شواهد علمى لازم براى تائيد و رد اين تكنيك در دست نيست. مجادله علمى درباره كلون سازى درمانى انسان بر حول محور منافع پزشكى اين شيوه در مقابل هزينه هاى از ميان بردن يك جنين در مراحل اوليه تكوين آن دور مى زند. بسيارى برآنند كه جنين يك انسان است و بنابراين تمام حقوق انسانى را بدان نسبت مى دهند. از ديدگاه اين گروه از ميان بردن يك جنين جنايت است. در هنگام مجادله درباره حقوق جنين چندين نكته مى بايست در نظر گرفته شود. مراحل اوليه جنين در پستانداران توده اى سلولى است كه حتى فاقد سلول هاى اوليه عصبى است. بنابراين به سادگى نمى توان حقوق اساسى فرد را به اين توده سلولى بخشيد. حقوق مربوط به سقط جنين در بسيارى از كشورها زوجين را در سقط جنين مجاز شمرده است. بيش از 70 درصد از جنين هايى كه محصول روابط جنسى طبيعى اند شانس اتصال به ديواره رحم را پيدا نمى كنند. اگر هر يك از اين جنين ها صاحب حقوق اساسى انسانى بودند مى بايست شكست تلاش هاى پزشكى در بقاى آنها را معادل جنايت تعريف كرد. اين واقعيتى است كه ملاحظات اخلاقى مى بايست واقعيت هاى جامعه را درك كند. ارزش كدام يك از اين دو در يك جامعه بيشتر است. زندگى يك فرد بالغ يا كودكى كه از بيمارى هاى تخريب كننده سلولى رنج مى برد يا جنين 5روزه اى كه چيزى بيشتر از يك توپ پر از سلول نيست؟ به طور خلاصه بايد در نظر داشت كه ريسك كلون سازى در انسان به طور كامل مشخص نشده است. بدون شك تحقيقات آتى مى توانند ايمنى روش هاى كلون سازى براى مادر و نوزاد را مشخص سازند، وليكن ساير اعتراضات به ويژه اعتراضات دينى و اخلاقى باقى خواهند ماند. دانش ما در حال حاضر نشان مى دهد كه كلون سازى درمانى بسيار موثرتر از شيوه هاى ديگر براى به دست آوردن مواد مورد نياز براى مقابله با بيمارى هاى كشنده است، رها كردن اين شيوه از درمان به معناى ناديده گرفتن پيشرفت هاى قابل توجه علمى و همچنين تسليم ميليون ها بيمار به مرگ زودرس، بدبختى و ذلت پايان ناپذير است. آيا اين دنياى جسور نويى است كه در آينده در آن خواهيم زيست.

روش هاي شبيه سازي

دانش شبيه سازي همانند ساير فناوري ها دانشي خنثي است، به اين معني كه شبيه سازي مانند چاقويي تيز و برنده است، چاقويي كه مي تواند ابزار جنايت باشد يا ابزاري مفيد براي كارهايي سودمند. با وجود اين شبيه سازي برخلاف دورنماي منفي كه براي آن تصور مي شود، قابليت هاي مثبت فراواني دارد.
كلون كردن به معني تكثير غيرجنسي است. كلونينگ از طريق مهندسي ژنتيك در گياهان، حيوانات و باكتري ها براي توليد انبوه با كيفيت خاص انجام مي گيرد. با استفاده از فناوري شبيه سازي مي توان نسل هاي درحال انقراض را نجات داد، از مزاياي شبيه سازي در پرورش حيوانات اهلي مي توان به استفاده از تعداد محدودي از حيوانات پرتوليد با هزينه نگهداري كمتر و افزايش سريع پيشرفت ژنتيكي اشاره كرد. از اهداف شبيه سازي در آزمايشگاه هاي كشورهاي مختلف مي توان به امكان بازيابي جواني، كمك به پيشگيري از حملات قلبي، استفاده از سلول هاي بنيادي براي ترميم سلول هاي مغز و بافت هاي سوخته، درمان نازايي، درمان ژن هاي معيوب، درمان سرطان و كاربردهاي نظامي اشاره كرد.
شبيه سازي (cloning) يكي از پيشرفته ترين يافته هاي بشر در زمينه علم پزشكي و مهندسي ژنتيك است كه هر مرحله از پيشرفت آن با جنجال هاي فراواني همراه بوده است.
امكان شبيه سازي انسان از زماني در مجامع علمي مطرح شد كه دانشمندان اسكاتلندي در مؤسسه روسلين «دالي» را توليد كردند. اين گوسفند شبيه سازي شده كه به «دالي گوسفنده» مشهور شده بود، گوسفندي بود كه توليد آن در سراسر دنيا با عكس العمل هاي متفاوتي از جنبه هاي علمي و اخلاقي مواجه شد.
اين كار كه در سال 1997 از سوي مجله نيچر به عنوان مهم ترين دستاورد علمي سال انتخاب شده بود، افق جديدي درعلم ژنتيك درپيش روي دانشمندان گشود و اميدواري هاي فراواني را براي بهبود زندگي انسان ها ايجاد كرد.
به دليل حساسيت هاي فراواني كه تولد دالي دربرداشت، رسانه ها و مطبوعات توجه خاص وفراواني را به پديده شبيه سازي نشان دادند، اما اين نوع از شبيه سازي تنها يك نوع خاص از روش هاي موجود شبيه سازي است.
كلون سازي به معناي به وجود آوردن موجوداتي است كه ازنظر ژنتيكي مشابه يكديگر باشند كه اين كار از دو طريق قابل انجام است:

1) تقسيم جنيني

در اين گونه از تقسيم، جنين درمراحل اوليه رشد خود به دو يا چند قسمت تقسيم مي شود و هر قسمت تقسيم شده به يك موجود مستقل تبديل مي شود. هر تكه از جنين قابليت تبديل شدن به يك جنين كامل را دارد. به همين روش دوقلوهاي تك تخمي به وجود مي آيند كه از نظر ژنتيكي كاملاً به يكديگر شبيه اند.
اين گونه از كلون سازي در حيواناتي مانند موش، ميمون و گوسفند انجام مي شود. از همين روش در انسان تا قبل از مرحله اتصال جنين به ديواره رحم استفاده شده است. اخيراً دانشمندان كشورهاي مختلف اعلام كرده اند كه اين روش از كلون سازي يك روش پزشكي است كه بايد تحت كنترل اخلاقي شديد قرار بگيرد.

2) انتقال هسته سلولي

در اين روش از كلون سازي، هسته سلول به بستري كه از قبل فراهم شده است، انتقال مي يابد و با توجه به آماده بودن اين بسته براي رشد و تكثير سلول هسته سلول تكثير شده و موجود جديد به وجود خواهدآمد.

مفهوم سلول بنيادي:

سلول بنيادي در پستانداران به سلولي گفته ميشود که قابليت تقسيم شدن و تبديل به سلول هاي تخصص يافته و تمايز يافته را دارا باشد.تخمک لقاح يافته اين توانايي را در حد بالايي داراست، زيرا بالقوه ميتواند تقسيم شود وبه صورت يک موجود زنده کامل تکوين يابد.تخمک لقاح يافته چند ظرفيتي است بدين معني که از هر نظر توانايي رشد و تکامل را دارد..اين توانايي پس از تقسيم شدن تخمک به يک يا حتي چهار سلول به قوت خود باقي بوده به گونه اي که هر کدام از سلولها پس از جدا شدن قادر به رشد و تبديل به يک جنين کامل مي باشند، از راه اين فرآيند دو قلوها چند قلوها بوجود مي آيند ، اين چند قلوها موجودات شبيه سازي شده طبيعي هستند که داراي ساختار ژنتيک و سيتوپلاسمي يکسان ميباشند پس پديده شبيه سازي پديده اي نو و باورنکردني نيست و از آغاز حيات در سياره زمين رخ داده است.
سلول هاي بنيادي يا stem cellدر کودکان وبزرگسالان وجود دارند. سلولهاي بنيادي در مغز استخوان وبه تعداد کمتري در جريان خون هر کودک و بزرگسال يافت ميشود.
سلولهاي بنيادي روياني انسان ميتوانند با لقوه به صورت هر يک از210 نوع سلولي که جسم يک انسان را تشکيل ميدهد رشد يابند.
در حال حاضر شبيه سازي به سه شيوه انجام ميگيرد:
1. شبيه سازي روياني 2. شبيه سازي DNA فرد بالغ 3. شبيه سازي درماني که در اين نوع شبيه سازي هدف توليد انسان به صورت کامل نيست بلکه هدف توليد سلولهاي بنيادي روياني است که براي اهداف درماني به کار مي رود . به منظور تداوم بخشيدن به قابليت حيات سلول با منجمد کردن و نگهداري آن در دماي بسيار پايين شيوه اي است که دانشمندان از سال 1700 به کار گرفته اند ، اين فرآيند قابليت حيات سلول را تا زمان نا محدودي به حالت تعليق در مي آورد. اين فن آوري به طور معمول براي نگهداري semen، رويان وانواع سلول و بافت هاي انسان و حيوانات کاربرد دارد و سلولها ميتوانند بيش از نيم قرن قابليت حيات خود را حفظ کنند.
هدف از اين روش در شبيه سازي توليد موجوداتي با توانايي توليدمثل است. در اين روش در مرحله خاصي از تقسيم سلولي، هسته سلول هاي سوماتيك را كه هسته آن ها حاوي تمامي ژن هاي موجود است، جداكرده و پس از تيمار الكتريكي يا شيميايي، اين هسته را در داخل يك تخم لقاح نيافته كه هسته آن از قبل خارج شده است، قرارمي دهند و سپس مجموعه حاصل را در رحم مادري كه به طور مصنوعي شرايط آبستني درآن تلقيح شده لانه گزيني مي كنند. در نهايت موجود جديد كاملاً شبيه فردي خواهدبود كه سلول سوماتيك از آن گرفته شده است.

شبيه سازي روياني

اين روش همان روشي است كه در طبيعت در تولد دوقلوها يا چندقلوها اتفاق مي افتد. در اين روش در شروع مراحل تقسيم جنيني پس از لقاح يعني قبل از جداشدن سلول هاي جنيني يك سلول را جدا و با تحريكات فراوان اين سلول را به ادامه تقسيم تا حد به وجود آمدن يك جنين مستقل وادار مي كنند.

شبيه سازي درماني

در اين شيوه از شبيه سازي، ابتدا با استفاده از سلول هاي سوماتيك شبيه سازي انجام مي شود و در مرحله اول جنيني از روياني كه حاوي چندسلول است تعدادي سلول جدا و در محيط كشت ايزوله سلول موردنظر تكثير مي شود. هدف از اين روش از كلونينگ توليد بافتي است كه فرد از دست داده است.

مراحل شبيه سازي

1) هسته زدايي ازتخمك گيرنده
2) انتقال سلول دهنده به درون تخمك گيرنده
3) ايجاد پيوستگي ميان سلول دهنده و تخمك گيرنده
4) كشت درانكوباتور
5) انتقال رويان درحال رشد به داخل رحم
کاربردها و اهميت شبيه سازي
شبيه سازي به معني توليد مثل به روش غيرجنسي از افراد انتخاب شده به گونه اي است که نسل ايجاد شده از آنها از نظر محتواي ژنتيکي کاملا شبيه همتاي خود باشد. اساس شبيه سازي ، انتقال هسته سلول (پيکري يا بنيادي) به تخمک بدون هسته مي باشد.فرآيند انتقال هسته شامل 2قسمت اساسي است:
1) خروج هسته از تخمک
2) جايگزين کردن آن با سلول دهنده.اين تکنيک براي اولين بار در سال 1938 ميلادي از سوي هانس اسپمن انجام شد. مشکلات بسياري در راه شبيه سازي پستانداران وجود داشت تا آن که محققان اسکاتلندي توانستند گوسفند کلون شده به نام دالي (Dolly) را توليد کنند. به اين ترتيب آنچه در ذهن محققان و دانشمندان غير ممکن مي نمود، امکان پذير شد و شبيه سازي آرام آرام مسير ترقي و پيشرفت خود را طي کرد.

انواع شبيه سازي

2 نوع شبيه سازي وجود دارد:
1) شبيه سازي توليد مثلي که باهدف بقاي نسل و دارا شدن فرزندي همتاي والد (از نظر محتواي ژنتيکي) صورت مي گيرد. در اين روش از سلول سوماتيک يا پيکري براي انتقال هسته استفاده مي شود.
2) شبيه سازي درماني که هدف اصلي آن به دست آوردن سلول بنيادي جنيني است که بتوان از آن در درمان ناتواني ها و بيماري ها (بخصوص بيماري هاي تحليل برنده) استفاده کرد. از آنجا که سلول بنيادي (سلولهاي تمايز نيافته اي که با شرايط مناسب داراي توانايي تمايز به انواع سلولهاي بالغ هستند) چند ظرفيتي است ، به نظر مي رسد شبيه سازي با استفاده از چنين سلولهايي براي به دست آوردن بافتها يا اندام هاي دچار مشکل ، بتواند چشم اندازي روشن از آينده اي زيباتر براي اين بيماري فراهم کند.
اگرچه در ابتداي امر ، ورود شبيه سازي درماني از نوع پيوند عضو از گونه اي ديگر ، به قلمرو پزشکي غيرممکن مي نمود ، اکنون اين روش به اندازه اي قدرتمند مي نمايد که خارج از مرزهايي که پيش از اين طب را محدود کرده بود ، فعاليت مي کند و اميدوار است که خدمت ارزنده اي را به بشريت تقديم کند.

کاربرد در علوم پايه:

يکي از کاربردهاي شبيه سازي در بيولوژي يا زيست شناسي تکويني است که در آن بدقت ، روند تکوين جنين بررسي مي شود و با بررسي تمايز زدايي از سلولها ، تشخيص روند تشکيل سلولهاي تمايز يافته مشخص خواهد شد.

کاربرد در درمان:

توليد جنين کلون تا مرحله بلاستوسيت (مرحله 16 سلولي) به منظور توليد سلولهاي بنيادي جنيني که سلولهايي با توانايي بالا براي تبديل به بافتهاي مختلف و تکثير نامحدود هستند.

کاربرد اقتصادي:

عمده ترين کاربردهاي شبيه سازي از نظر اقتصادي در شبيه سازي حيوانات مزرعه متبلور مي گردد که عبارتند از:
1) تکثير صفات ممتاز طبيعي: يک اسب قهرمان را مي توان با اين تکنيک تکثير کرد.
2) تکثير صفات مصنوعي: به عنوان مثال گوسفند يا بزي ايجاد نمايند که در شير آن آلبومين يا انسولين انساني وجود داشته باشد و صدها مثال ديگر (اين حيوانات را ترانس ژن گويند).
3) نجات و حفظ گونه هاي در حال انقراض: با کمک شبيه سازي مي توان گونه هاي در حال انقراض را نجات داد.

مزاياي شبيه سازي :

1. توليد گونه هاي تراريختي : به اين معني که يک گونه حامل ژنهايي از گونه هاي ديگر باشد ، مثلا گاوها ،گوسفندان و بزها مي توانند به اين طريق توليد کننده مواد لبني دارويي باشند.مثلا آنها ميتوانند شيرهايي با ويژگي هاي زير توليد کنند :
- شير حاوي فاکتور انعقاد براي درمان هموفيلي
- شير حاوي انسولين براي درمان ديابت
2. شبيه سازي روياني حيوان
3. شبيه سازي روياني انسان
با پيشرفت چشمگيري که در مورد سلول هاي بنيادي رويان انسان حاصل شده است ميتوان با کشت اين سلول ها بافت ها يا اعضاي مصدوم را ترميم يا جايگزين نمود ، ميتوان پوست براي قربانيان سوختگي و سلولهاي مغزي و طناب نخاعي براي افرادي که از گردن به پايين فلج شده اند توليد نمود.
با استفاده از اين فن آوري زوج هاي نابارور ميتوانند بچه دار شوندو پزشکان ميتوانند به جاي استفاده از موادي که براي بدن جنبه بيگانه دارند ، استخوان ،چربي ، بافت همبند يا غضروف توليد نمايند.
ميتوان براي افرادي که دچارسرطان خون هستند مغز استخوان توليد نمود . توصيه ميشود براي افرادي که در مراحل وخيم بيماري قلبي هستند و در انتظار دريافت قلب پيوندي به سر ميبرند در کنار تجويز داروهاي سرکوب کننده سيستم ايمني از روش پيوند سلولهاي بند ناف به عنوان يک روش کمکي استفاده شود.بر اين اساس اين ايده در دنيا مطرح شده است که نمونه سلولهاي بند ناف هر شخص در ابتداي تولد گرفته شود وبراي سالهاي بعد براي خود فرد ذخيره شود. با اين عمل بيمار شانس بيشتري براي زنده ماندن تا زمان دريافت قلب را خواهد داشت.اين روش بويژه در بيماران کهنسال که سلولهاي بنيادي مغز استخوان آنها براي پيوند کافي نيست، اهميت بالاتري دارد که اين موارد اشاره جزئي به مزاياي اين فن آوري است.
شبيه سازي حيوانات ، يک فرآيند چند مرحله اي است که شامل:
1) سلول اهداء کننده هسته شامل:
سلولهاي کومولوس (توده اپي تليال اطراف فوليکول تخمدان) ، سلولهاي سرتولي (سلولهاي نگهدارنده اسپرم) ، فيبروبلاست جنيني ، سلولهاي گرانولوزا، سلولهاي به دست آمده از موجودات کلون شده (سلولهاي نسل دوم) و سلولهاي بنيادي هستند.
2) سلول گيرنده
در حال حاضر ، تخمک به عنوان تنها گيرنده هسته و منبع مهياکننده سيتوپلاسم (چه در لقاح طبيعي يا شبيه سازي) است.
3) خروج هسته از تخمک گيرنده
روش بي هسته سازي با سوزن بسيار ظريف مخصوصي در شرايط آزمايشگاهي انجام مي شود و هسته تخمک خارج شده و به يک تخمک بدون هسته تبديل مي شود.
4) فرآيند انتقال هسته
فرآيندي است که اجازه انتقال هسته يک سلول (سلول دهنده) را به ديگري (سلول گيرنده) ميدهد. سلول گيرنده اغلب تخمک بالغ پستانداران است که کروموزوم آن خارج شده و در واقع حکم سيتوپلاست را داراست.
5) کشت و انتقال جنين
جنينهاي بازسازي شده ، حداقل به مدت 5روز در محيط کشت جنين نگهداري شده تا به ميزان قابل قبولي از تکامل برسد و در صورت امکان ، اجازه انتقال آن به روش غيرجراحي صادر شود. در چنين فرآيندهايي ، جنين به روش لاپاراتومي و از طريق لوله رحمي به رحم منتقل مي شود. بنابراين لازم است جنين مراحل ابتدايي تکامل يعني مرحله هشت سلولي را طي کرده باشد.

شبيه سازي حيوانات اهلي موقعيت کنوني و روند آينده

مي توان انتظار داشت الگويي که در آينده براي فناوري شبيه سازي مورد استفاده قرار خواهد گرفت ، در همان نخستين گام از سوي 2 فاکتور اساسي تحت تاثير قرار گيرد:
1) ميزان گستردگي تکنيک هاي حاضر (کنوني)
2) ميزان پذيرش چنين تکنيک هايي از سوي مصرف کنندگان همگام با روند پيشرفت شبيه سازي ، دانشمندان به منظور بهره وري بيشتر ، تغييرات دلخواه (شامل حذف يا اضافه کردن) ژنهاي بيماري زا را در ژنوم هسته سلول دهنده ايجاد کردند. اين تکنيک که هدف قرار دادن ژنها يا ترانس ژنيک خوانده مي شود، خدمات ارزنده اي را در زمينه هاي پژوهش ، تشخيص و درمان بيماري ها ارائه مي کند.

جمع بندي

كلون كردن به معني تكثير غيرجنسي است. كلون سازي از طريق مهندسي ژنتيك در گياهان، حيوانات و يا حتي باكتري ها براي توليد انبوه با كيفيت خاص صورت مي گيرد. از طريق اين تكنولوژي مي توان نسل هاي در حال انقراض را نجات داد. از مزاياي شبيه سازي در پرورش دام هاي اهلي مي توان به استفاده از تعداد محدودي از حيوانات پرتوليد با هزينه نگهداري كمتر و افزايش سريع پيشرفت ژنتيكي گله اشاره كرد. در بهمن ماه 1381 انجمن ژنتيك ايران طي بيانيه اي ضمن تاكيد بر حقوق اساسي انسان ها و احترام به خانواده و حقوق آن به عنوان بنيادي ترين نهاد مدني، كاربرد صحيح و قانونمند دستاوردهاي علمي چون كلون سازي در راستاي بهبود درماني و سلامت انسان را لازم دانست.

منابع :

daneshju.ir
www.Humancloning.org
www.clonaid.com
www.stemcellreport.Htm
کتاب شبيه سازي تاليف دکتر صارمي

/س