اگر به دنبال میلیاردر شدن هستید، برنامه‌نویسی ژنتیک یاد بگیرید

بدون شک تصاحب استارت‌آپ Cell Design Labs آن هم در شرایطی که این شرکت نوبنیان تا به امروز هیچ‌گونه دارویی تولید نکرده است، شاید در نگاه اول دیوانه‌وار به نظر برسد، اما واقعیت این است که این استارت‌آپ یکی از امیدبخش‌ترین راهکارهای پزشکی در ارتباط با غلبه بر بیماری سرطان را ارائه کرده است. این آزمایشگاه که از سوی وندل لیم، استاد زیست‌شناسی مصنوعی دانشگاه کالیفرنیا در شهر سان‌فرانسیسکو پایه‌گذاری تاسیس شد، "برنامه‌هایی" را تولید می‌کند که درون سلول‌های تی (T Cells) نصب می‌شوند. سلول تی یکی از سلول‌های ایمنی در بدن است که وظیفه آن مبارزه با ویروس‌ها یا به عبارت دقیق‌تر شکار ویروس‌ها است.

 آگوست سال گذشته میلادی بود که دو راهکار جدید در ارتباط با بازمهندسی سلول‌های تی از سوی نهادهای قانونی ایالات متحده مورد تایید قرار گرفت. این دو راهکار به ما اجازه می‌دهند تا سلول‌های تی را به لحاظ ژنتیکی به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کنیم تا سلول‌های سرطانی را هدف قرار داده و نابود کنند. این دو راهکار که به نام CAR-T از آن‌ها نام برده می‌شود، به اندازه‌ای شاخص و قدرتمند هستند که قادر هستند انقلابی در این زمینه به وجود آورند. اما مشکلی که دارند این است که هر دو روش بسیار گران‌قیمت هستند.  هر دوز از آن‌ها چیزی نزدیک به 500 هزار دلار هزینه‌بر است، اما در اغلب موارد موثر واقع می‌شوند.

مطلب پیشنهادی

بر اساس گزارش ام آی‌تی تکنولوژی ریویو

این دکتر سرطان خود را با استفاده از یک اسمارتفون تشخیص داد

شرکت گیلیاد به سرعت تصمیم گرفت نزدیک به 11 میلیارد دلار برای خرید شرکت Kite Pharma که یکی از این دو راهکار را ارائه کرده است پرداخت کند. شرکت Kite Pharma راهکار درمانی به نام کایمرا را ارائه کرده است. لازم به توضیح است که درمان‌های مبتنی بر سلول تی در حال حاضر تنها در ارتباط با سرطان خون مورد استفاده قرار گرفته و البته نویدبخش هم بوده‌اند.

اما با تصاحب استارت‌آپ آقای لیم شرکت گیلیاد در تلاش است در نسل بعدی طراحی‌های سلولی سرمایه‌گذاری کند که در زمینه مبارزه با انواع دیگر سرطان‌ها کاربرد دارند. اما برای آن‌که بتوان سرطان‌های خطرناکی همچون تومورهای مغزی، ریوی یا کبدی را بر مبنای این راه‌کار نابود کرد به دقت بیشتری برای نابودی سلول‌های سرطانی نیاز است. به‌گونه‌ای که سلول‌ها و ارگان‌های حیاتی بدن از میان نروند. آقای لیم در این ارتباط گفته است: «اولین موج درمان سلول‌ها بر مبنای این راهکار به شکل موفقیت‌آمیزی به سرانجام رسیده که در نوع خود یک معجزه است. به عقیده من تلاش‌های امروزی ما در آینده به یکی از رشته‌های مهم مهندسی تبدیل خواهد شد. این سلول‌های قابل برنامه‌ریزی هستند، در نتیجه برای آن‌که بتوانیم به مرحله بعدی درمان‌ها و پیشرفت‌ها در این زمینه نزدیک شویم به یک سیستم‌عامل و یک زبان برنامه‌نویسی درست و مناسب نیاز داریم.»

مطلب پیشنهادی

خبر امیدوار کننده برای درمان یکی از مهلک‌ترین بیماری‌های عصر حاضر

درمان قطعی بیماری سرطان با استفاده از نانودیسک‌ها

برنامه‌نویسی ژنتیک چیست؟

در حوزه هوش مصنوعی، شاخه‌ای به نام برنامه‌نویسی ژنتیک (genetic programming) وجود دارد. در این شاخه برنامه‌های کامپیوتری در قالب مجموعه‌ای از ژن‌ها کدگذاری شده و در ادامه با استفاده از الگوریتم‌های تکاملی (الگوریتم‌های ژنتیک) و درخت‌های تجزیه که برای مقاصد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند، ویرایش و اصلاح می‌شوند. به عبارت دقیق‌تر برنامه‌نویسان باید الگوریتم‌ها را به گونه‌ای آماده کنند تا کامپیوتر بتواند تنها با دانستن مفهوم کلی یک موضوع بتواند برنامه تغییر ژن را برای ما ایجاد کند. جان کوزا یکی از معروف‌ترین پیشگامان در زمینه برنامه‌نویسی ژنتیک به شمار می‌رود. در برنامه‌نویسی ژنتیک متغیرها در نقش ساختارهای برنامه‌ریزی ظاهر می‌شوند و خروجی برنامه نیز به توانایی برنامه در رسیدن به اهدافش اشاره دارد. درست همانند رویکردی که در بالا به آن اشاره شد. اما سوالی که در این میان مطرح می‌شود این است که برنامه‌نویسی ژنتیک یا نانوروبات‌ها کدامیک در درمان بیماری‌های سخت موثرتر هستند. در شاخه نانو، دانشمندان موفق شده‌اند نانوروبات‌های ماهی را طراحی کنند که قادر هستند داروها را به شکل هوشمندانه در بافت‌های آلوده رهایش کنند. در این رویکرد نانوروبات‌ها از طریق تابش اشعه خاصی هدایت شده و در خون انسان حرکت می‌کنند. به این شکل دانشمندان بر روند آزادسازی داروها و به حداقل رساندن عوارض جانبی نظارت دارند. اما در برنامه‌نویسی ژنتیک ما خود سلول‌ها ایمنی بدن را به‌گونه‌ای برنامه‌نویسی (برنامه‌ریزی) مجدد می‌کنیم که به شکل هوشمندانه‌ای بتوانند به سراغ سلول‌هایی بروند که از مسیر کاری درست خود خارج شده‌اند. 

آزمایشگاه Cell Design که مدعی است بر روند پتنت‌های کلیدی ثبت شده در ارتباط با طراحی سلول‌های تی نظارت دارد تا به امروز طراح‌های جدیدی در زمینه ارائه کرده است که از آن جمله می‌توان به رویکرد شماره‌گیری مولکولی اشاره کرد که اجازه می‌دهد روند کشندگی سلول‌های تی را افزایش داده یا کاهش داد. طرح دیگر ارائه شده از سوی این آزمایشگاه بازطراحی یک سلول تی است که فقط در زمان اتصال به دو مولکول جداگانه روی سلول هدف، فعال خواهد شد. این رویکرد به شکل قابل قبولی اجازه می‌دهد به تومورهایی که در شرایط عادی امکان دسترسی به آن‌ها وجود ندارد، دسترسی پیدا کرد. آقای لیم بر این باور است که او اولین فردی است که موفق شده دانش زیست‌شناسی مصنوعی را با سلول‌های ایمنی بدن ادغام کند. این تلاش‌ها نشان می‌دهند که تکنیک‌های برنامه‌نویسی ژنتیک در آینده تا چه اندازه مهم هستند. به‌گونه‌ای که افق‌های تازه‌ای در ارتباط با درمان بیماری‌ها ارائه خواهند کرد. توانایی طراحی سلول‌های تی با دقت بالا به معنای آن است که شرکت‌ها شاید در آینده حوزه کاری خود را گسترش داده و پس از درمان سرطان به سراغ بیماری اچ‌آی‌وی بروند. به‌گونه‌ای که این سلول‌ها را شبیه به پهپادها برای رهایش دارو در نقاط خاصی از بدن و شکار این ویروس مهلک به کار گیرند.