مهندسی ژنتیک و تولید فرآورده های زیستی

یکی از مهم ترین و عملی ترین عرصه های کاربرد مهندسی ژنتیک، تولید فرآورده های زیستی است؛ فرآورده هایی که شامل طیف وسیعی از داروها، هورمون ها، آنزیم ها، واکسن ها، آنتی بادی های مونوکلونال و سایر ترکیبات زیست فعال می شوند و امروزه نقش بسیار مهمی در پزشکی، صنعت و پژوهش دارند. پیش از ظهور مهندسی ژنتیک، بسیاری از این مواد از منابع طبیعی، بافت های حیوانی یا انسانی استخراج می شدند که این روش ها معمولا با محدودیت هایی از نظر مقدار تولید، خلوص، هزینه، احتمال آلودگی و مخاطرات ایمنی همراه بودند. مهندسی ژنتیک این وضعیت را دگرگون کرد و با استفاده از فناوری DNA نوترکیب، امکان تولید انبوه، خالص و کنترل شده فرآورده های زیستی را در میزبان هایی مانند باکتری ها، مخمرها، سلول های جانوری و گیاهی فراهم ساخت. در این روش، ژن مسئول تولید یک پروتئین یا ماده زیستی مشخص شناسایی و به درون یک سامانه بیانی مناسب منتقل می شود تا سلول میزبان آن را تولید کند. بر اساس منابع فارسی، تولید انسولین انسانی نوترکیب، هورمون رشد، اینترفرون ها، فاکتورهای انعقادی و برخی واکسن های نوین از موفق ترین نمونه های کاربرد مهندسی ژنتیک در تولید فرآورده های زیستی به شمار می روند (قنبری، ۱۳۹۷؛ نیکخواه، ۱۳۹۴). این فرآورده ها نه تنها کیفیت درمان را بهبود بخشیده اند، بلکه وابستگی به منابع محدود زیستی را کاهش داده و امکان دسترسی گسترده تر بیماران به درمان های موثر را فراهم کرده اند. در کنار حوزه درمان، فرآورده های زیستی حاصل از مهندسی ژنتیک در صنایع غذایی، کشاورزی، دامپزشکی و محیط زیست نیز کاربرد یافته اند و از این جهت دامنه اثرگذاری این فناوری بسیار فراتر از پزشکی است. موفقیت در تولید این فرآورده ها به عواملی مانند انتخاب ژن مناسب، طراحی ناقل، انتخاب میزبان، شرایط بیان، خالص سازی و کنترل کیفیت وابسته است. همچنین، ملاحظات ایمنی زیستی، استانداردهای تولید و ارزیابی زیست سازگاری از الزامات مهم این حوزه هستند. در مجموع، مهندسی ژنتیک با فراهم آوردن امکان تولید هدفمند و گسترده فرآورده های زیستی، یکی از ستون های اصلی زیست فناوری معاصر را شکل داده و سهم تعیین کننده ای در تحول نظام سلامت و توسعه فناوری های نوین ایفا کرده است (محمدی، ۱۳۹۸؛ کاویانی، ۱۳۹۳).