تولید ۵ آنزیم راهبردی تشخیص کرونا، سرطان و نقص ژنتیکی با نتیجه‌گیری در ۱۰ دقیقه

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، بهادر بهروز، مدیر تولید یک شرکت دانش‌بنیان گفت: این آنزیم ها ، ستون فقرات آزمایش‌های تشخیص بیماری‌های عفونی، سرطان و نقص‌های ژنتیکی را شکل می‌دهند و می‌توانند در زمان‌هایی تا حدود ۱۰ دقیقه، تست‌های مرتبط با بیماری‌هایی، چون آنفلوانزا، کرونا، هپاتیت، HPV، ایدز، سرطان و نقص‌های ژنتیکی را انجام دهند.

وی با اشاره به تولید ۵ آنزیم مهندسی‌شده در این شرکت، کاربرد این محصولات را در حوزه‌های تشخیص و درمان بیماری‌ها بیان کرد و گفت: به طور کلی این آنزیم‌ها جزء کلیدی‌ترین ابزار‌های آزمایشگاه‌های تشخیص بالینی و پژوهشی محسوب می‌شوند و بدون آنها بسیاری از آزمایش‌های مولکولی قابل انجام نیست.

وی با بیان اینکه طیف وسیعی از بیماری‌ها با کمک این آنزیم‌ها قابل تشخیص هستند، افزود: برای تشخیص بیماری‌های عفونی از جمله آنفلوانزا، کرونا، HPV، ایدز و هپاتیت، همچنین برای شناسایی سرطان‌ها و بیماری‌های ناشی از نقص‌های ژنتیکی، به این دسته از آنزیم‌های مولکولی نیاز داریم و عملاً بدون آنها انجام این تست‌ها امکان‌پذیر نیست.

بهروز با تأکید بر اینکه در تولید این آنزیم‌ها صرفاً کپی‌برداری از نمونه‌های خارجی انجام نشده است، اظهار کرد: این آنزیم‌ها برای اولین بار در ایران به صورت مهندسی‌شده تولید شده‌اند و با بهینه‌سازی‌های انجام شده، دارای برخی ویژگی‌های برتر نسبت به برخی برند‌های آمریکایی و اروپایی هستند.

وی با اشاره به ارزیابی عملکرد محصولات این شرکت، خاطر نشان کرد: کارایی این آنزیم‌ها در مقایسه با نمونه‌های خارجی در آزمایشگاه مرجع مورد تأیید سازمان غذا و دارو بررسی و تأیید شده است و نتایج، قابل قیاس و در مواردی رقابتی با برند‌های معتبر بین‌المللی بوده است.

مدیر تولید این شرکت دانش‌بنیان در توضیح عملکرد این آنزیم‌ها گفت: هر یک از این آنزیم‌ها نقش خاصی در زنجیره تشخیص مولکولی دارند. در دوران کرونا و همچنین در اپیدمی آنفلوانزا، یکی از آنزیم‌های اصلی مورد نیاز، آنزیم Taq DNA Polymerase است که برای انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) و تکثیر DNA به کار می‌رود.

وی ادامه داد: یکی دیگر از آنزیم‌های مهم، آنزیم Reverse Transcriptase (ریورس ترانسکریپتاز) است که برای تبدیل RNA ویروسی به DNA مکمل (cDNA) در تست‌های تشخیصی مبتنی بر RT-PCR مورد استفاده قرار می‌گیرد. آنزیم دیگر، RNase H (آران‌ایز H) است که آنزیمی تخصصی برای تجزیه رشته RNA در هیبرید‌های RNA–DNA است و در بهینه‌سازی کارایی واکنش‌های RT-PCR و برخی روش‌های پیشرفته تشخیص مولکولی نقش کلیدی دارد.

بهروز با اشاره به نقش این سه آنزیم در بسته‌های تشخیصی مولکولی گفت: ترکیب این سه آنزیم، ستون فقرات بسیاری از کیت‌های تشخیصی برای آنفلوانزا، هپاتیت، برخی سرطان‌ها و سایر عفونت‌های ویروسی را تشکیل می‌دهد و علاوه بر تشخیص، در ارزیابی اثربخشی درمان‌ها و پایش بیماران نیز کاربرد دارد.

وی افزود: با استفاده از همین مجموعه آنزیمی می‌توان بیماری‌های ناشی از نقص ژنتیکی را بررسی کرد و پروفایل ژنتیکی یک جمعیت را مورد مطالعه قرار داد؛ به گونه‌ای که بتوانیم تنوع ژنتیکی، جهش‌های بیماری‌زا و عوامل مستعد کننده بیماری‌ها را شناسایی کنیم.

این محقق با تأکید بر نقش زیرساختی این فناوری‌ها خاطرنشان کرد: بخش عمده‌ای از آزمایش‌های تشخیص مولکولی، ژنتیک پزشکی و تحقیقات ژنومی بدون حضور این آنزیم‌ها قابل انجام نیست و توسعه بومی این آنزیم‌ها، وابستگی کشور به واردات را در یکی از حیاتی‌ترین حلقه‌های زنجیره تشخیص کاهش می‌دهد.

بهروز با تأکید بر اینکه این آنزیم‌ها از نمونه‌های خارجی کپی‌برداری نشده‌اند، گفت: این مجموعه آنزیم‌ها برای نخستین بار در ایران به صورت مهندسی‌شده تولید شده‌اند. اگرچه پیش از این نمونه‌های معمولی این آنزیم‌ها در کشور وجود داشت، اما آنزیم‌های مهندسی‌شده ما قادرند فرآیند‌های تشخیصی را در زمان بسیار کوتاه‌تر، حدود ۱۰ دقیقه، انجام دهند.

وی افزود: آنزیم‌های تولید شده در این شرکت در دمای حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد فعالیت بهینه دارند، در حالی که بسیاری از آنزیم‌های مشابه متداول در دمای ۴۲ درجه سانتی‌گراد فعال هستند. این تفاوت دمای کاری نشان‌دهنده پایداری و مهندسی بهبودیافته آنزیم‌هاست.

بهروز با بیان اینکه نمونه‌های بالینی معمولاً حاوی مهارکننده‌های متعدد هستند، اظهار کرد: این آنزیم‌ها به‌گونه‌ای مهندسی ژنتیکی شده‌اند که نسبت به مهار کننده‌های موجود در نمونه‌های بالینی مانند مواد مخاطی، پروتئین‌های مهارکننده و ترکیبات شیمیایی پایدارتر عمل می‌کنند و بدون کاهش کارایی، واکنش را به درستی انجام می‌دهند. این ویژگی، مهمترین وجه تمایز آنزیم‌های مهندسی‌شده ما با نمونه‌های معمولی است.

وی ادامه داد: ممکن است آنزیم Taq DNA Polymerase توسط شرکت‌های دیگری در داخل کشور تولید شده باشد، اما نوآوری ما در مهندسی و بهینه‌سازی این آنزیم‌هاست. این نسخه مهندسی‌شده برای نخستین بار در ایران تولید می‌شود و مشابه داخلی ندارد.

بهروز با اشاره به همکاری با مراکز علمی کشور گفت: برای مثال انستیتو رویان در فرآیند‌های کلونینگ و تهیه سازه‌های ژنی مورد نیاز خود به آنزیم T۴ DNA Ligase احتیاج دارد و ما توانستیم نسخه بومی این آنزیم را تولید و تأمین کنیم.

وی افزود: در تولید واکسن‌های نوترکیب، از جمله واکسن هپاتیت یا آنتی‌ژن‌های HPV که به‌عنوان کاندیدای واکسن استفاده می‌شوند، نیاز به این آنزیم‌ها وجود دارد. آنزیم‌های مهندسی‌شده ما امکان ساخت سازه‌های ژنی مورد نیاز برای تولید آنتی‌ژن واکسن و سایر واکسن‌های مبتنی بر فناوری نوترکیب را فراهم می‌کنند.

مدیر تولید این شرکت دانش‌بنیان خاطرنشان کرد: پک کامل آنزیمی ما شامل پنج آنزیم اصلی است که برای آزمایشگاه‌های تشخیص طبی، بیمارستان‌ها و مراکز تحقیقاتی تهیه و عرضه شده است.

وی درباره کاربرد یکی از آنزیم‌های تخصصی این مجموعه توضیح داد: یکی از این آنزیم‌ها برای تکثیر و کلونینگ ژن‌های مربوط به کاندیدا‌های واکسن‌های وکتوری انسانی استفاده می‌شود. به کمک این آنزیم می‌توان ژن مورد نظر را تکثیر، کلون و برای مراحل بعدی از جمله تولید پروتئین و توسعه واکسن آماده کرد.

بهروز درباره مفهوم «مهندسی‌شدن» این آنزیم‌ها گفت: مهندسی شدن یعنی سرعت، پایداری، عملکرد و دقت آنزیم‌ها نسبت به نمونه‌های معمولی ارتقاء یافته است.

وی با اشاره به آنزیم Pfu DNA Polymerase بیان کرد: این آنزیم یکی دیگر از محصولات ماست که برخلاف آنزیم‌های معمولی PCR، دارای فعالیت تصحیح‌گر (Proofreading) است و خطای تکثیر بسیار پایینی دارد. به عبارت دیگر، در فرآیند تکثیر ژن، خطا‌های نقطه‌ای را اصلاح می‌کند و توالی نهایی را با دقت بسیار بالا بازتولید می‌کند.

بهروز همچنین درباره یکی دیگر از محصولات گفت: نسل جدید آنزیم Reverse Transcriptase نیز از تولیدات اخیر ماست که دانش‌بنیانی آن احراز شده است. این آنزیم برای تبدیل RNA به DNA مکمل در روش‌های RT-PCR و تحقیقات ژنتیکی استفاده می‌شود.

وی افزود: ما این آنزیم‌ها را به‌صورت نمونه به مراکز قانونی و تحقیقاتی ارائه دادیم و پس از مقایسه عملکرد با برند‌های خارجی، بازخورد‌ها نشان داد که کارایی این محصولات کاملاً قابل رقابت و در برخی موارد بهتر از نمونه‌های وارداتی است.