تطبيقات التكنولوجيا الحيوية في المجال الطبي

تعتبر التكنولوجيا الحيوية مجالاً يشمل التطبيقات البيولوجية الهادفة إلى تحسين صحة الإنسان وجودة الحياة. تعتمد العديد من هذه التطبيقات الطبية على الاكتشافات الناتجة عن مشروع الجينوم البشري، ومن بين أبرز هذه التطبيقات:

استنساخ جين الأنسولين

تمكنت تقنية (Gene Cloning) من إدخال التسلسل الجيني الذي يرمز للأنسولين البشري إلى بكتيريا (E.coli)، حيث أدى هذا التعديل إلى تغيير التركيب الجيني لتلك الخلايا البكتيرية. خلال فترة قصيرة تقدر بـ 24 ساعة، قامت البكتيريا بإنتاج الأنسولين بكميات وافرة، ويتم لاحقًا عزل البروتين البشري وتقديمه للمرضى.

الصيدلة

من خلال دراسة تأثير الجينات الفردية على استجابة الجسم للأدوية، يصبح بإمكان العلماء تصميم وإنتاج أدوية تلائم التركيبة الجينية لكل مريض. يُفترض أن تطبق هذه التقنية في معالجة مجموعة متنوعة من الأمراض مثل السرطان، اضطرابات القلب والأوعية الدموية، الاكتئاب، اضطرابات نقص الانتباه، فيروس نقص المناعة البشرية، الربو، السكري والغيرها. من أبرز فوائد هذه التقنية:

• إمكانية تطوير أدوية مخصصة حسب الاحتياجات الفردية.

ستسهم شركات الأدوية في صنع عقاقير قائمة على البروتينات والإنزيمات والحمض النووي المرتبط بجينات وأمراض محددة، مما يقلل من الأضرار الممكنة على الخلايا السليمة القريبة.

• تحديد الجرعات المناسبة بشكل دقيق.

وهذا سيمكن الأطباء من وصف الجرعات الأنسب لتحقيق أفضل النتائج.

• تطوير لقاحات أكثر فعالية.

سيكون بالإمكان تصميم اللقاحات بصورة أكثر أمانًا عبر استخدام تسلسل الحمض النووي في الكائنات الحية.

• تحسينات في عملية اكتشاف الأدوية وتصميمها.

الفحص الجيني

يتضمن الفحص الجيني تحليل تسلسل الحمض النووي مباشرة، حيث يقوم العلماء بمسح الحمض النووي للفرد للبحث عن أي تسلسل متحور. تستخدم هذه الاختبارات الجينية في مجالات متعددة منها:

• تشخيص الأمراض.
• تحقيق دقة التشخيص.
• تقديم معلومات توضيحية حول مسار المرض.
• تأكيد حدوث المرض.
• توقع مخاطر تقدم المرض مستقبلاً، سواء للأفراد الأصحاء أو لأسرهم.
• تحديد الناقلين الجينيين للمرض.
• تنفيذ الفحوصات التشخيصية قبل الولادة.
• إجراء فحوصات حديثي الولادة.

أبحاث الخلايا الجذعية

تتيح هذه التقنية مجالًا لعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض أو اضطرابات، حيث يمكن لزراعة الخلايا الجذعية تقديم فرص جديدة للمصابين بأمور مستعصية. تتمثل أهمية الخلايا الجذعية في قدرتها على الانقسام بشكل متكرر والتحول إلى أصناف أخرى من خلايا الجسم، نظرًا لطبيعتها غير المتمايزة.

العلاج الجيني

يشمل العلاج الجيني إدخال جين طبيعي في خلايا أو أنسجة المريض لتعويض الجين المعطل. في عام 1990، تم تنفيذ أول علاج جيني سريري على فتاة تبلغ من العمر أربع سنوات كانت تعاني من نقص إنزيم الأدينوزين ديميناز (ADA) نتيجة لغياب جين ADA، وهو إنزيم أساسي يعتبر مهمًا لتفعيل جهاز المناعة.

تُزرع خلايا دم المريض الليمفاوية خارج الجسم، ويتم دمج جين ADA الوظيفي لاحقًا في هذه الخلايا، ثم تعاد إلى جسم المريض. تُعطى هذه الخلايا المعدلة وراثيًا بجرعات دورية. تجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تقلل الأعراض الجانبية الممكنة، وأن هذه الخلايا ليست دائمة. العلاج الدائم يقضي بإدخال الجين المنتج لـ ADA من خلايا نخاع العظم إلى الخلايا في مراحل النمو الجنيني المبكرة.