به گزارش اداره کل روابط عمومی و امور بین‌الملل کانون، ششمین کافناگپ کانون علوم و فناوری‌های نوین ایران با عنوان «لابراتکنولوژی» و به مناسبت گرامی‌داشت «روز آزمایشگاه»، با حضور حامد میرجلالی دانشیار دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی صبح روز یک‌شنبه ۱۱ آبان ۱۴۰۴ در آزمایشگاه بیمارستان طالقانی تهران برگزار شد.
در ابتدای این بازدید علمی که با حضور شماری از نوجوان برگزار شد، میرجلالی در توضیح اهمیت دستگاه گوارش گفت: «بدن برای فعالیت‌های حیاتی خود نیازمند انرژی است و اگر دستگاه گوارش درست کار نکند، تأمین این انرژی ممکن نخواهد بود. بنابراین سلامت دستگاه گوارش به‌طور مستقیم بر حال عمومی بدن و حتی بقای انسان اثر می‌گذارد.»
سلامت دستگاه گوارش، پایه اصلی تندرستی و حیات بدن
او با اشاره به گستره وسیع بیماری‌های گوارشی افزود: «در پژوهشکده بیماری‌های گوارش، ما طیف گسترده‌ای از این بیماری‌ها را بررسی می‌کنیم. از بیماری‌های میکروبی و عفونی گرفته تا اختلالات ایمنی و حتی برخی از سرطان‌ها، همگی می‌توانند بخش‌هایی از دستگاه گوارش را درگیر کنند و روند هضم و جذب مواد غذایی را مختل سازند.»
میرجلالی در ادامه به نقش میکروارگانیسم‌ها در ایجاد بیماری‌های گوارشی پرداخت و گفت: «میکروب‌ها شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها هستند که هرکدام می‌توانند به‌صورت مستقیم یا از طریق سموم تولیدی، دستگاه گوارش را دچار آسیب کنند. برای نمونه، قارچ آسپرژیلوس در صورت ورود به بدن از طریق مواد غذایی آلوده، ممکن است موجب تجمع سم در کبد و آسیب‌های جدی به آن شود.»
عوامل ژنتیکی و ایمنی، ریشه پنهان بسیار از اختلالات گوارشی
او هم‌چنین با بیان این‌که برخی بیماری‌ها منشأ غیرعفونی دارند، توضیح داد: «بخشی از بیماری‌های گوارشی به دلایل ژنتیکی یا واکنش‌های خودایمنی بروز می‌کنند. برای مثال، در بیماری «سلیاک» بدن نسبت به گلوتن موجود در گندم واکنش ایمنی نشان می‌دهد و این اختلال می‌تواند به سوء‌هاضمه، اسهال و حتی در موارد شدید، بروز سرطان منجر شود.»
این دانشیار دانشگاه در ادامه با اشاره به فرایند تشخیص بیماری‌ها اظهار کرد: «هنگامی که بیمار با علائمی مانند دل‌درد یا اختلال در عملکرد گوارش مراجعه می‌کند، مرحله‌ی شناسایی در آزمایشگاه آغاز می‌شود. در این مرحله، همکاری تنگاتنگ میان پزشک و متخصصان پیراپزشکی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا آزمایشگاه باید از میان میلیون‌ها میکروب موجود، عامل اصلی بیماری را شناسایی کند تا درمان دقیق و هدفمند انتخاب شود.»
او افزود: «در آزمایشگاه، نمونه‌های مختلف از جمله مدفوع، خون یا ترشحات بدن مورد بررسی قرار می‌گیرند. در صورت شک پزشک به وجود انگل، نمونه‌ها در بخش انگل‌شناسی بررسی می‌شوند تا نوع دقیق عامل بیماری مشخص شود. این دقت، تعیین‌کننده نوع درمان و آنتی‌بیوتیک مصرفی است.»
شناخت ساختار DNA راهی برای درک هویت و منشا بیماری‌ها
میرجلالی در بخش دیگری از سخنان خود به نقش ژنتیک در تشخیص بیماری‌ها اشاره کرد و گفت: «ویژگی‌های هر انسان در ساختار ژنتیکی یا DNA او ذخیره شده است. هر سلول بدن حاوی اطلاعات ژنتیکی منحصر به‌فردی است که در کنار هم، نقشه کامل بدن را می‌سازند. در آزمایشگاه‌های مولکولی، دانشمندان با شناسایی ترتیب همین کدهای ژنتیکی، می‌توانند منشأ بیماری‌ها را پیدا کنند.»
او با تشبیهی ساده افزود: «ساختار DNA مانند دیواری است که از آجرهایی به نام نوکلئوتید ساخته شده. آنزیمی به نام پلیمراز نقش بنّا را دارد و این آجرها را با نظم خاصی کنار هم قرار می‌دهد. در آزمایشگاه، با شبیه‌سازی همین روند، بخش‌های خاصی از DNA را تکثیر و بررسی می‌کنیم تا بتوانیم بیماری را تشخیص دهیم.»
میرجلالی درباره فضای ایمن کار در آزمایشگاه‌های مولکولی نیز گفت: «برای جلوگیری از آلودگی نمونه‌ها، از هودهای مخصوص استفاده می‌شود تا DNA یا سلول‌های محیط روی نتایج تأثیر نگذارند. کوچک‌ترین آلودگی می‌تواند باعث مثبت‌شدن اشتباهی نتیجه آزمایش شود.»
او خاطرنشان کرد: «هر مرحله از فعالیت آزمایشگاه، از آماده‌سازی محلول‌ها تا کار با دستگاه‌های دقیق، بر اساس اصول علمی و ایمنی انجام می‌شود. در واقع، علم آزمایشگاهی، بازآفرینی روندهای زیستی بدن در محیط کنترل‌شده است تا بتوان به درک دقیق‌تری از بیماری‌ها و روش‌های درمانی دست یافت.»
تشبیه مولکولی، DNa به مثابه دیواری از نوکلئوتیدها
در ادامه میرجلالی با تشبیهی ساده روند کار در آزمایشگاه مولکولی را برای حاضران توضیح داد: «وقتی می‌خواهیم در آزمایشگاه یک بخش خاص از DNA را تکثیر و شناسایی کنیم، مثل این است که بخواهیم یک ساختمان بسازیم- نخست به نقشه، آجر و بنّا نیاز داریم. در اینجا آجرها نوکلئوتیدها هستند، بنّا آنزیم پلیمراز است و پرایمرها نقش معمار و نقشه‌خوان را دارند؛ پرایمرها قطعاتی کوتاه از DNAند که محل دقیق شروع ساخت را نشان می‌دهند و به پلیمراز می‌گویند کجا را بسازد. پس از قرار دادن بافر و مواد لازم و اضافه کردن پرایمرها، دستگاه مخصوصی که عملکرد تکرارشونده‌ی مشابه با همانندسازی سلولی دارد، واکنش را چندین بار تکرار می‌کند. این تکرار مکرر باعث می‌شود قطعه هدف چندین بار ساخته شده و مقدار آن برای دیده و اندازه‌گیری شدن کافی شود. در نهایت این فرآیندِ کنترل‌شده و تکراری است که به ما امکان می‌دهد حتی حضور کم‌حجم‌ِ عامل‌های بیماری‌زا را در نمونه‌ها تشخیص دهیم و گزارش دقیقی در اختیار پزشک قرار دهیم.»
میرجلالی در بخش دیگری از سخنان خود، به کاربردهای گسترده روش‌های مولکولی در پزشکی و حتی حوزه‌های فراتر از آن اشاره کرد و گفت:«در آزمایشگاه‌های مولکولی، وقتی توالی نوکلئوتیدهای DNA را به‌دست می‌آوریم، آن را با داده‌های موجود در بانک‌های اطلاعاتی مقایسه می‌کنیم تا هویت ژنتیکی نمونه مشخص شود. مثلاً در پزشکی قانونی، اگر از فردی تنها یک تکه ناخن باقی مانده باشد، می‌توان با استخراج سلول‌های آن و مقایسه با نمونه‌های بستگان، تشخیص داد که این فرد با چه کسی نسبت دارد. به این ترتیب، با بررسی توالی ژن‌ها مشخص می‌شود که آیا آن DNA متعلق به پسر یا دختر یک فرد است یا خیر.»
نقش نور فرابنفش در آشکارسازی رشته‌های ژنتیکی در آزمایشگاه
وی افزود: «اما این رشته DNA با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود. برای مشاهده آن، از رنگ‌های مخصوص استفاده می‌کنیم که در برابر نور فرابنفشUV قابل مشاهده‌اند. وقتی نور به نمونه تابانده می‌شود، دیوار ساخته‌شده یا همان رشته DNA نمایان می‌شود.»
میرجلالی ادامه داد: «در مرحله بعد، نتیجه را با معیارهای استاندارد مقایسه می‌کنیم. مثل بنّایی که پس از ساخت دیوار، متر را کنار آن می‌گذارد تا ببیند ارتفاع درست است یا نه. در آزمایشگاه هم با اندازه‌گیری طول رشته DNA می‌توان تشخیص داد که آیا همان قطعه مورد نظر ساخته شده است یا خیر. مثلاً اگر می‌دانیم باید رشته‌ای با طول ۶۰۰ نوکلئوتید به‌دست آید، وقتی همان طول در نمونه مشاهده شود، یعنی آزمایش به‌درستی انجام شده است.»
کاربردهای گسترده فناوری‌های مولکولی در پزشکی قانونی و دیرینه‌شناسی
او با تأکید بر گستردگی این حوزه گفت: «آزمایشگاه‌های مولکولی تنها برای تشخیص بیماری‌ها کاربرد ندارند؛ بلکه در پژوهش‌های ژنتیکی، بررسی بیماری‌های ایمنی، عفونی و حتی در پزشکی قانونی و دیرینه‌شناسی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای نمونه، در دیرینه‌شناسی، با یافتن تکه‌ای استخوان یا ناخن از یک فسیل می‌توان DNA آن را استخراج و با بانک اطلاعاتی موجود مقایسه کرد تا مشخص شود این نمونه به کدام گونه جانوری یا حتی یکی از دایناسورها تعلق دارد.»
در ادامه نوجوانان از نزدیک با این روند در محیط آزمایشگاهی آشنا شدند و سوال‌های خود را مطرح کردند.
نشست «لابراتکنولوژی» ویژه نوجوانان طراحی شده و شامل بازدید علمی هدایت‌شده، ارائه‌های تخصصی، آشنایی با تجهیزات آزمایشگاهی و معرفی مسیرهای آینده شغلی و تحصیلی در حوزه علوم زیستی است.
این برنامه به همت کانون علوم و فناوری‌های نوین ایران با همکاری پژوهشکده گوارش و کبد دانشگاه شهید بهشتی تهران و قطب کشوری زیست فناوری پژوهش‌سراهای دانش‌آموزی با حضور دانش‌آموزان مدارس در راستای ترویج آموزش‌های مبتنی بر تجربه و پرورش نسل آینده دانشمندان ایرانی برای پیوند آموزش رسمی با مهارت‌های علمی و کاربردی برگزار شد.
