تطبيقات التكنولوجيا الحيوية في القطاع الطبي
تتضمن التكنولوجيا الحيوية استخدامات بيولوجية تهدف إلى تعزيز صحتنا وتحسين جودة حياتنا. تستند العديد من هذه الاستخدامات الطبية إلى نتائج مشروع الجينوم البشري، ومن أبرزها ما يلي:
استنساخ جين الأنسولين
باستخدام تقنية استنساخ الجينات (Gene Cloning)، تم إدخال التسلسل الجيني الذي يشفر الأنسولين البشري إلى بكتيريا (E.coli)، مما أدى إلى تغيير التركيبة الجينية لهذه الخلايا البكتيرية. وفي غضون 24 ساعة، أصبحت البكتيريا قادرة على إنتاج الأنسولين بكميات كبيرة، والذي يتم عزلها لاحقًا واستخدامه في علاج المرضى.
الصيدلة
عند دراسة تأثير الجينات الفردية على كيفية استجابة الجسم للأدوية، سيتمكن العلماء من تصميم أدوية تلائم التركيب الجيني لكل فرد. من المتوقع أن تُطبق هذه التقنية على أمراض مثل السرطان، وأمراض القلب والأوعية الدموية، والاكتئاب، واضطرابات نقص الانتباه، وفيروس نقص المناعة البشرية، والربو، والسكري، وغيرها. وستوفر هذه الطريقة فوائد عديدة، أبرزها:
- تطوير أدوية مخصصة لاحتياجات المرضى.
فستكون شركات الأدوية قادرة على إنتاج عقاقير تعتمد بشكل رئيسي على البروتينات والإنزيمات وجزيئات الحمض النووي المرتبطة بجينات وأمراض معينة، مما يساهم في تقليل الأضرار التي قد تلحق بالخلايا السليمة المحيطة.
- تحديد الجرعات المناسبة بدقة.
مما سيمنح الأطباء القدرة على وصف مستويات دقيقية من الأدوية للحصول على النتائج المثلى.
- تصميم لقاحات محسّنة.
حيث يمكن تصنيع اللقاحات بأمان أكبر بواسطة كائنات حية عبر تسلسل الـ DNA.
- تحسينات في عملية اكتشاف الأدوية والموافقة عليها.
الفحص الجيني
يشمل الفحص الجيني تحليل تسلسل الحمض النووي بشكل مباشر، حيث يقوم العلماء بمراجعة الحمض النووي للمريض بحثاً عن تسلسلات غير طبيعية. تُستخدم هذه الاختبارات في مجالات متعددة، بما في ذلك:
- تشخيص الأمراض.
- تأكيد الأمراض.
- توفير معلومات حول تطور المرض.
- توقع المخاطر المستقبلية للأمراض لدى الأفراد الأصحاء أو أطفالهم.
- تحديد الناقلين للمرض.
- إجراء الفحوصات التشخيصية قبل الولادة.
- فحص حديثي الولادة.
أبحاث الخلايا الجذعية
تساعد هذه التقنية المرضى الذين يعانون من أمراض أو اضطرابات، حيث يمكن أن تكون زراعة الخلايا الجذعية فرصة جديدة للذين يواجهون أمراض مستعصية. تكمن أهمية الخلايا الجذعية في قدرتها على الانقسام المتكرر والتحول إلى أنواع مختلفة من خلايا الجسم، نظرًا لطبيعتها غير المخصصة.
العلاج الجيني
يتم العلاج الجيني عن طريق إدخال جين طبيعي في خلايا أو أنسجة المريض ليعوض عن الجين المعطوب. في عام 1990، تم تطبيق أول علاج جيني سريري لفتاة تبلغ من العمر أربع سنوات، كانت تعاني من نقص إنزيم الأدينوزين ديميناز الناتج عن نقص جين ADA، الذي يعد ضروريًا للجهاز المناعي.
تم زراعة الخلايا الليمفاوية من دم المريض خارج الجسم، ثم تَم دمج جين ADA الوظيفي في هذه الخلايا قبل إعادة إدخالها إلى جسم المريض. تعطى هذه الخلايا الليمفاوية المعدلة وراثيًا بشكل دوري، مما يقلل من الأعراض الجانبية المحتملة، ولكنها ليست دائمة، وقد يتمتع العلاج الدائم بإدخال الجين المنتج لإنزيم ADA من خلايا نخاع العظم إلى الخلايا خلال مراحل التطور الجنيني المبكرة.