الهندسة الوراثية 3

Admin المساهمات : 2600 تاريخ التسجيل : 24/04/2008

الكل استخدم الحاسب الآلي لحفظ و استرجاع و البحث في المواد الوراثية للكائنات الحيوية يدخل ضمن نطاق المعلوماتية الحيوية.
العاملون و المستفيدون من هذا المجال إما أن يكون من العاملين في مجال الهندسة الوراثية ويستخدمون التطبيقات الموجودة أو من المبرمجين و المتخصصين في الحاسب الآلي و الذي يقومون بإنشاء البرامج وكتابة الخوارزميات لحل المشاكل و إجابة الأسئلة التي يواجهها الباحثون في مجال التقنية الحيوية و الهندسة الوراثية.

تطبيقات الطب الجزيئي للمعلوماتية الحيوية
التأثير الذي أحدثه الانتهاء من مشروع الجينوم البشري كان له تأثير مدوي لم يسبق له مثيل في تاريخ الطب.
فالحصول على السلاسل المكونة للمادة الوراثية للجينوم البشري تعني الحصول على خريطة تفصيلية للجينات التي تدير العمليات داخل الإنسان بشكل دقيق و التي يسبب التغير في تسلسلها عواقب وخيمة وأمراض مهلكة.

إن معظم الأمراض التي تصيب الإنسان يدخل التغير في المادة الوراثية التي تكون الجينات ضمن أهم مسبباتها ، وقد تكون هذه الأمراض أمراضاً وراثية ( يتراوح عددها بين 3000 و 4000 مرض وراثي مثل التليف الكيسي و مرض هنتقنتون) أو أمراضا تنتج عن تغيير في الجينات بسبب تفاعل الجسم مع الظروف المحيطة والتي تؤدي في نهاية الأمر إلى الإصابة بإعتلالات مختلفة

( مثل أمراض القلب و الشرايين ، السرطان و داء السكر و غيرها ). إن الحصول على الخريطة الكاملة للجينوم البشري بالتفصيل تعني إمكانية البحث باستخدام الحاسب الآلي عن الجينات التي ترتبط بمرض معين وهذا بدوره يساعد على فهم الأسباب المرضية و صيرورة التغييرات التي تحدث في جسم الإنسان على المستوى الجزيئي و هو الثورة الجديدة التي تعد بتغيير وجه الطب الذي نعرفه اليوم وعلاج أمراض لم يكن لها علاج من قبل ، وتشخصيها بشكل أبكر و أكثر دقة مما هو عليه الطب اليوم.

1. استحداث أهداف علاجية أكثر More Drug Targets :
تستهدف الأدوية حالياً ما يقارب 500 بروتين فقط ، وحال الانتهاء من تحديد كل البروتينات التي ينتجها الجينوم البشري ، سيصبح بالإمكان تحديد الأسباب الممرضة و التدخل لكسر الحلقة المرضية بشكل أكبر دقة.
يمكن للحاسب الآلي اليوم تحديد تركيب البروتين بصور مختلفة ، تبدأ بتحديد سلسلة الأحماض الأمينية الأولية ثم الشكل الثنائي للبروتين و الأشكال ثلاثية الأبعاد للبروتين في الفراغ ، ولا يكتفي بذلك فقط بل يقوم بمقارنة البروتين المكتشف حديثاً بتلك الموجودة في قواعد البيانات و التي قد تختص بكائنات أخرى مما يساعد على معرفة ماهية البروتين بشكل أولي و تقسيم البروتينات إلى عوائل و تجمعات يمكن إجراء أبحاث أكثر دقة عليها.

2. العلاج الشخصي Personalized Medicine :
سيصبح العلاج الطبي أكثر (خصوصية) للفرد. ففي الوقت الراهن تقوم شركات الأدوية بتصنيع الأدوية بحيث يستخدمها الجميع وهو ما يعرف بـ One Drug Fit All . وكما هو معروف فإن الاستجابة لدواء معين تتفاوت من شخص لآخر ، هذه الاستجابة المختلفة تتفاوت من تحسس بسيط إلى عواقب وخيمة قد تؤدي للوفاة ، وهذا هو بالضبط ما يدرسه اليوم تخصص

( الجينوم الدوائي Pharmacogenomics ) ، وهو الذي يدرس استجابة مختلف الشرائح من البشر تجاه دواء معين بحسب تركيبتهم الوراثية.

في المستقبل القريب ستتغير الطريقة التي يعالج بها الأطباء مرضاهم ، فبدلاً من إعطاء المريض جرعة الدواء و التجربة عن طريق المحاولة و الخطأ حتى يتم الوصول إلى الجرعة الصحيحة التي تناسب المريض ، يمكن للطبيب معرفة الدواء الأفضل للمريض و تحديد حدة الاستجابة للدواء من خلال فحص المادة الوراثية للشخص ومقارنتها بما هو موجود في قواعد البيانات معرفة إلى أي فئة ينتمي هذا المريض ، وفي حالة الخطر يمكن تغيير الجرعة بدقة أو توجيه المريض لاستخدام دواء آخر وتغيير خطة العلاج بأكملها مما يجنب المريض مخاطر الأدوية قبل استخدمها .
وبالمقابل هناك أدوية لم تنجح لأنها تسبب أعراض جانبية أو أنها لم تعمل إلا على شريحة معينة من المرضى مما يسبب خسائر فادحة لشركات الأدوية ويحرم شريحة من المرضى من الاستفادة منها لعدم وجود طريقة معقولة للتعرف على أولئك الذي يستجيبون بشكل جيد لهذه الأدوية.
في هذه الحالة أيضاً يمكن إعادة خطوط إنتاج هذه الأدوية و إعادتها للسوق لكي تخدم هذه الشريحة الصغيرة من المرضى من خلال فحص المادة الوراثية لهم ومقارنتها بما هو موجود في قواعد البيانات المتخصصة للتأكد من مناسبتها لهم.

3. العلاج الوقائي Preventive Treatment :
من خلال الحصول على معلومات دقيقة عن الأسباب الممرضة على المستوى الجزيئي للام راض التي تصيب الإنسان يمكن إنتاج فحوصات طبية جديدة يمكنها تشخيص قابلية الإنسان للإصابة بمرض معين دون غيره بنسبة أكبر من بقية المجتمع. في هذه الحالة يمكن توجيه الشخص لاستخدام الوسائل التي تقلل من احتمالية الإصابة بالمرض .
على سبيل المثال تغيير نمط العيش مثل الخمول وقلة الرياضة و تخفيف الوزن مع أمراض القلب وداء السكري أو إعطاء أدوية لعلاج المرض في مرحلة مبكرة جداً للحيلولة دون تطوره لمراحل متقدمة يصعب علاجها.

4.العلاج الجيني Gene Therapy :

قد يكون علاج الأمراض بتعديل الجينات أو إدخالها حقيقة واقعه في المستقبل القريب .
هذا العلاج الذي يستخدم الحاسب الآلي لتحديد الجينات الممرضة والمقارنة وتكوين الأشكال الثلاثية الأبعاد للبروتينات لا يزال وليداً ويواجه عقبات كثيرة ، لكنه يعد بمستقبل باهر لعلاج أمراض لم يكن من الممكن علاجها في السابق بل وقد يؤدي لمنع حدوثها من الأصل . تطبيقات جينـــــــوم الميكروبـــــــات :
الميكروبات من أكثر الكائنات تواجداً على الأرض و أكثرها إثارة للدهشة لتواجدها في مناطق في غاية البرودة ، أو الحرارة و في المناطق الإشعاعية أو الحمضية أو ذات الضغط الجوي العالي أو المياه شديدة الملوحة . تتواجد في الطبيعة من حولنا وفي أجسامنا ، في الهواء والماء وفي الطعام.