غرب تسلیحات ژنتیکی استراتژیک را توسعه می‌دهد

اولگ رُزانوف (OLEG ROZANOV)

ا. م. شیری: درک کامل این مقالۀ تخصصی پر از اصطلاحات علمی را که من با استفاده فرهنگ لغات و جستجو در اینترنت ترجمه کردم، شاید برای بعضی از خوانندگان محترم دشوار باشد. با این حال، هدف از ترجمه و نشر آن، صرفاً رساندن این پیام است که پنتاگون می‌تواند با مهندسی ژنتیک، سلاح‌های اثرگذار بر روی ژنوم ملت‌ها، اقوام، نژادها و یا گروه‌های جمعیتی خاص بسازد. پس، بهوش باشیم!

***

سلاح‌ها اثرگذار بر روی ژنوم ملت‌ها، اقوام، نژادها و یا گروه‌های جمعیتی خاص بسازد

پنتاگون با ساخت تسلیحات بیولوژیکی تصمیم گرفت که خود را با آن بیمه کند و به دنبال محافظت در برابر آن‌ها است.

۵ سپتامبر، ثبت اختراع «پشۀ آنوفل، ضد کریسپر (CRISPR- تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای) تکثیر محرک ژن را تحت شرایط رفتاری پیچیده در سلول‌های بزرگ سرکوب می‌کند»، در مجلۀ علمی برجسته جهان منتشر شد. این ثبت اختراع توسط محققان کالج امپریال لندن (انگلیس) و یک شرکت بیوتکنولوژی ایتالیایی با بودجۀ «دارپا» (DARPA- سازمان پروژه‌های پژوهشی پیشرفتهٔ دفاعی) تهیه شده است. این حق اختراع به اصطلاح فناوری‌های ضد کریسپر را که برای کنترل محرک‌های ژن کریسپر طراحی شده‌ و برای تغییر جمعیت حشرات مانند پشه‌های مالاریا استفاده می‌شوند، توصیف می‌کند. نام اختصاری کریسپر در جریان مطالعات باتلاق‌های نمکی در نزدیکی شهر آلیکانته اسپانیا در اواخر دهۀ ٨٠ ابداع شد. فرانسیسکو موژیکا، دانشجوی فارغ التحصیل در حین مطالعۀ آرچی باکتری‌های دارای توانایی زندگی در آب شور، با توالی‌های پالیندرومی عجیبی در ژنوم آن‌ها مواجه شد.

قطعاتی با طول حدود ٣٠ نوکلئوتید بارها تکرار شدند و توسط بخش‌های دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) منحصربه‌فرد با طول تقریباً یکسان از یکدیگر جدا شدند.

این سازه‌ها ابتدا نام تکرارهای منظم با فاصلۀ کوتاه (SRSR) و سپس به تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) تغییر دادند.

موژیکا با ادامۀ کار خود در همین جهت، تکرارهای مشابهی را در بسیاری از باکتری‌های دیگر یافت. و این الگو توجه او را جلب کرد.

قطعات تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) در دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) باکتریوفاژها- ویروس‌هایی که باکتری‌ها را آلوده کرده و آن‌ها را از بین می‌برند، یافت می‌شود. معلوم می‌شود که باکتری‌ها قطعاتی از دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA)، بدترین دشمنان خود را در درون خود ذخیره می‌کنند.

بلافاصله مشخص شد که تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) حافظۀ ایمنی باکتری‌هایی است که اطلاعات مربوط به ویروس‌های نمرده که آن‌ها را بیمار کرده‌اند، حفظ می کند.

یک سلول باکتریایی که دچار عفونت با یک باکتریوفاژ شده و نمرده است، ژنوم خود را به رشته‌های کوچکی برش می‌دهد، آن را در آرایه‌های تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) ادغام می‌کند و این اطلاعات را به فرزندانش می‌دهد که در برابر باکتریوفاژ مقاوم می‌شوند.

آرایه‌های تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) واقعاً دستگاه ایمنی باکتری‌ها هستند. تکه‌های دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) باکتریوفاژ در دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) باکتری‌ها به شکل آرایه‌های آرایه‌های تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) ذخیره می‌شوند. سپس به ریبونوکلئیک اسید (RNA) تبدیل می‌شوند. در همان قطعه از ژنوم باکتری، به اصطلاح ترانس فعال‌کننده (tracrRNA) کدگذاری می‌شود. آن‌ها با هم یک ریبونوکلئیک اسید (RNA) راهنما تشکیل می‌دهند که سپس با پروتئین کَس٩ (Cas9) ترکیب می‌شود [کَس٩ در برنامه‌های مهندسی ژنتیک بشدت کاربرد دارد].

کَس٩ یک نوکلئاز است، آنزیمی که می‌تواند ریبونوکلئیک اسید (RNA) را برش دهد. با استفاده از ریبونوکلئیک اسید راهنما (guideRNA)، این آنزیم به بخشی از دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) باکتریوفاژی هدف قرار می‌گیرد، روی آن می‌نشیند و مانند قیچی آن را برش می‌دهد و در نتیجه، تولید مثل ویروس را مختل می‌کند.

در سال ٢٠١٢، امانوئل شارپنتیر (فرانسه) و جنیفر داودنا (آمریکا) با انتشار مقالۀ خود در مجلۀ علم (Science)، روش ویرایش ژنوم را با استفاده از فناوری تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR)  پیشنهاد کردند. برای این کار، آن‌ها جایزۀ نوبل شیمی سال ٢٠٢٠ را دریافت کردند.

برش، گام اصلی در ویرایش دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA)  است و تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) قیچی ژنتیکی یا موتور ژنتیکی (Gene drive) است.

فناوری‌های ویرایش ژنوم قبلا وجود داشته است. اما آن‌ها ماه‌ها به کار سخت نیاز داشتند. هر ژنوم ویرایش شده جدید چندین هزار یورو هزینه دارد. اما معرف‌های تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR)، ١٠-٢٠ یورو قیمت دارند یعنی صدها برابر کمتر. انجام آزمایش‌های ویرایش دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) بسیار سریع‌تر و در مقیاس بزرگ ممکن شده است.

لازم به ذکر است که تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) اجازه می‌دهد تا جهش‌ها بدون باقی ماندن ردیابی معرفی شوند. زیرا، دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA)  و پروتئین معرفی شده در سلول تجزیه می‌شوند. چیزی از آن‌ها باقی نمی‌ماند. فقط خود جهش حفظ می‌شود.

معنای عمیق‌تری در پشت ثبت اختراع ضد تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) که اخیراً منتشر شده، وجود دارد و «دارپا» دربارۀ آن سکوت کرده است. ضد تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای می‌تواند به ابزار کلیدی برای هدایت آزمایش‌های بیولوژیکی و ژنتیکی در مقیاس جهانی تبدیل شود. موتورهای ژنتیکی تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای قادر به گسترش سریع و تغییر کل اکوسیستم هستند. اگر چنین فناوری‌ها به دست ارتش بیفتد، می‌تواند از آن‌ها برای حملۀ هدفمند به ساختارهای کشاورزی یا طبیعی استفاده کرد که پیامدهای فاجعه باری در پی خواهد داشت.

در سال ٢٠١٨، روزنامۀ انگلیسی ایندیپندنت مقالۀ استیو کانر را تحت عنوان «موتور ژنتیکی: دانشمندان نگران هستند که ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی به طبیعت فرار کنند و باعث بلایای زیست محیطی شوند، منتشر کرد.

مؤلف مقاله می‌نویسد که توسعۀ فناوری «موتور ژنتیکی» به انقلاب در پزشکی و کشاورزی منجر می‌شود. زیرا، از نظر تئوری می‌تواند «از انتشار بیماری‌هایی مانند مالاریا و تب زرد توسط پشه‌ها و از بین بردن آفات و گونه‌های مهاجم مانند موش صحرایی و وزغ‌های نیشکر جلوگیری کند».

دانشمند انگلیسی می‌گوید: «با این حال، دانشمندان در خط مقدم توسعه بر این باورند که فناوری محرک ژنی در دستان اشتباه، اگر به طور تصادفی یا عمدی از آزمایشگاه و بدون اقدامات ایمنی کافی رها شود، تهدیدی جدی برای محیط زیست و سلامت انسان به شمار می‌رود. برخی بر این باورند که حتی می‌توان از آن به عنوان یک سلاح بیولوژیکی تروریستی علیه انسان یا دام استفاده کرد. زیرا، محرک‌های ژنی که به ژن‌های محرک ژن اجازه می‌دهد به سرعت به عنوان یک عفونت ویروسی در یک جمعیت گسترش یابد، در نهایت به راحتی و ارزان تولید می‌شود».

روش ویرایش هدفمند دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) به نام کَس٩-تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) امکان ایجاد تغییرات دلخواه در دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید هر ارگانیسم را به راحتی امکان‌پذیر می‌سازد، که در نتیجۀ یک واکنش زنجیره‌ای امکان جایگزینی دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (DNA) طبیعی با دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید تغییر یافته، در چند نسلِ کل جمعیت جایگزین شود. برای موجوداتی مانند حشرات و به ویژه باکتری‌ها، این معادل جایگزینی فوری جمعیت یک موجود طبیعی با جمعیتی از یک موجود تغییر یافته می‌باشد. این روش کم هزینه و بسیار موثر، به احمقانه‌ترین ایده‌های نویسندگان علمی- تخیلی مانند «مرد عنکبوتی» واقعیت می‌بخشد.

فناوری ضد تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (анти-CRISPR) به سفارش دارپا می‌تواند راه یک حل استراتژیک برای جلوگیری از این تهدیدات باشد. پنتاگون با ساخت تسلیحات بیولوژیکی تصمیم گرفت که خود را با آن بیمه کند و به دنبال محافظت در برابر آن‌ها است.

«دارپا» با پرچ کردن «شمشیر و سپر» بیولوژیکی، سعی می‌کند کنترل گسترده بر مهندسی ژنتیک را با ایجاد مکانیسم‌هایی برای معکوس کردن هرگونه تغییر ایجاد شده با استفاده از تناوب‌هایِ پالیندرومیک با فاصلۀ منظم با فاصلۀ خوشه‌ای (CRISPR) برقرار کند. این امر در عین محافظت از آمریکا در برابر تهدیدات بیولوژیکی بالقوه، می‌تواند برای آن امکان تأثیرگذاری بر نحوۀ استفادۀ سایر کشورها از این فناوری‌ها ایجاد کند.

برگرفته از: بنیاد فرهنگ راهبردی

٢۶ شهریور- سنبله ١۴٠٣