أهمية “الهندسة الوراثية” التي توّصل لها العلماء

2016 عصر الفضاء

جون كلارك مع مايكل ألابي وإيمي جان بيير

KFAS

البيولوجيا وعلوم الحياة

شهد عقد الأربعينيات والخمسينيات من القرن العشرين عدداً من الاكتشافات المتعلقة بالبلازميدات على أيدي العديد من العلماء من بينهم عالم الجينات الأمريكي جوشوا ليدربيرغ (١٩٢٥ – ٢٠٠٨)، وعالم الفيزياء الحيوية الألماني ماكس دلبروك (١٩٠٦-٨١) وعالم الجينات الإيرلندي وليام هييز (١٩١٨ – ٩٤).

والبلازميدات أجزاء دائرية صغيرة من الــ DNA تنجرف مع السايتوبلازمات البكتيرية لتنفصل بذلك عن الكروموسوم الرئيس.

ونظرا لسهولة عزل البلازميدات ويُسر عملية تغييرها وكذلك إعادتها إلى الخلية الأم بشكل معدل، أضحت واحدة من أهم أدوات البحث في علم الجينات الحديث.

اكتشف الأمريكي ستيوارت لن (١٩٤٠ -) وعالم الفيزياء الحيوية السويسري فيرنر آربر (١٩٢٩ – ) خلال عملهما في جنيف عام ١٩٦٨، اكتشفا نوعاً من البروتينات المسماة بالأنزيمات المقيدة التي تقوم «بقطع» الــ DNA في مواضع معينة.

لكن الأطراف المقطوعة سرعان ما تلتحم على شكل رباط مجدول مع أجزاء أخرى من الــ DNA. كما نجح عالم الجينات الأمريكي جوناثان بكويث (١٩٣٥ -) عام ١٩٦٩ في عزل جين مفرد –الجين المعني بهضم السكر في البكتيريا أتشيرتشيا كولي (الإشريكية القولونية).

أدت هذه الاكتشافات إلى استقراء الإمكانية النظرية لشطب جين ما أو إضافة جين جديد لسلة الــ DNA، ولم تعد قضية حدوث ذلك إلا مسألة وقت.

قد توصل عالما الحيوان الأمريكيان ستانلي كوهين (١٩٢٢ -) وهيربرت بوير (١٩٣٦ -) عام ١٩٧٣ إلى إزالة مقطع من الــ DNA من بلازميدات بكتيريا إي. كولي واستبداله بجين بكتيري آخر. كانت النتيجة الحصول على أول كائن مهندسٍ وراثيا. وهنا بزغ فجر فرع جديد في العلوم مثير للجدل والنزاع.

تُمَكِن الهندسة الوراثية العلماء من استبدال جين غير مرغوب به في كائن ما بجين آخر مرغوب بصفاته. ومن بين أمثلة ذلك نجاح العلماء في عقد الثمانينيات من القرن العشرين بإدخال جين أنسولين بشري في بكتيريا إي. كولي ومن ثم وضع البكتيريا في خميرة، مما أحدث ثورة علمية في إنتاج العلاج الحيوي لملايين البشر المصابين بداء السكري.

وفي مجال الزراعة تجرى عمليات مشابهة بغرض إنتاج محاصيل أكثر صلابة و أغزر إنتاجا، كما تستخدم التقانة لإنتاج حيوانات لمختبرات الأبحاث الطبية. لكن الجدل مازال قائماً حول الاستخدام الواسع لهذه التقانات، علاوة على أن العديد من سكان العالم في مختلف أجزاء المعمورة لا يثقون بالمنتجات الغذائية المعدلة وراثيا.

وينتاب القلق البشر من تأثير هذه المنتجات على الصحة والبيئة على حدٍ سواء. كما أن الآمال الأولية بتوفير العلاج بوسيلة الاستبدال الجيني للعديد من الأمراض المتعلقة بالخلل الجيني، هذه الآمال لم تؤتِ ثمارها حتى اليوم، لكن الأبحاث نحو هذا الهدف مازالت مستمرة.