التقانة الحيوية

التقانة الحيوية

تمتد أصول التقانة الحيوية إلى قديم الزمان حين كان يستخدم الإنسان الجراثيم لتحويل الحليب إلى لبن أو جبن أو من خلال عملية التخمر المستخدمة في صناعة المخللات والخمور، وقد بدأت ثورة التقانة الحيوية في أوائل الثمانينات بعد ظهور الهندسة الوراثية وتحقيق الكشوفات في مجال البيولوجيا الجزيئية التي تعد ركيزة أساسية للتقانة الحيوية. تعرف التقانة الحيوية بأنها أي تطبيق تقني يستعمل أنظمة بيولوجية أو متعضيات حية أو مشتقاتها لإعطاء منتج أو تعديله أو معاملته من أجل استعمال معين 1

تطبيقات التقانة الحيوية

شملت تطبيقات التقانة الحيوية أربعة مجالات صناعية أساسية هي مجال الرعاية الصحية ومجال الزراعة وزيادة المحاصيل ومجال الاستعمالات الصناعية (غير الغذائية) للمحاصيل والمنتجات الأخرى مثل الوقود الحيوي والبلاستيك المتدرك حيوياً ومجال الاستعمالات البيئية مثل معالجة مياه الصرف الصحي وغيرها.

المجال الطبي

1. parmacogenomics وهو دراسة كيف تؤثر الوراثة الجينية لفرد على استجابة جسمه للأدوية. وهي مشتقة من كلمتين هما الفارماكولوجيا (علم تأثير الأدوية) وعلم الجينوم وبالتالي فإنه يمكن القول أن الفارماكوجينوميك هو دراسة العلاقة بين الأدوية والجينوم. وتؤدي الفارماكوجينوميك إلى الفوائد التالية: 1. تطوير أدوية معدة خصيصاً tailor-made، فباستعمال الفارموكجينوميك تمكنت الشركات الدوائية من إنتاج أدوية مرتكزة على بروتينات وأنزيمات وجزيئات RNA ترتبط مع جينات وأمراض معينة. وبالتالي فإن هذه الأدوية المعدة خصيصاً لا ترفع التأثيرات العلاجية إلى الحد الأقصى فقط بل أيضاَ تنقص من خسارة الخلايا السليمة المجاورة. 2. الوصول إلى طرق أكثر مضبوطية accurate لتحديد تجريع الدواء الملائم، حيث أن معرفة مورثات المريض يمكن المعالج من تحديد كيف يعامل جسد المريض دواء ما وكيف يستقلبه. وهو ما سيزيد قيمة الدواء إلى الحد الأقصى وينقص من احتمالية فرط الجرعة.

3. تحسينات في اكتشاف الدواء وعملية الموافقة. إذ أن اكتشاف علاجات ممكنة سيصبح أسهل باستعمال أهداف جينومية. وترتبط الجينات بعدد من الأمراض والاضطرابات، وبواسطة التقانة الحيوية الحديثة تستعمل هذه الجينات كأهداف لتطوير علاجات جديدة فعالة وهذا ما قد يؤدي إلى عملية تطوير دواء أقصر بشكل كبير.

4. لقاحات أفضل، حيث يمكن أن تصمم لقاحات أأمن وتنتج بواسطة عضويات مستحالة بواسطة الهندسة الجينية، إذ تحرض هذه اللقاحات الاستجابة المناعية دون الأخطار المرافقة للإنتان. كما أنها ستكون رخيصة وثابتة وسهلة التخزين وقادرة على أن تهندس بحيث تحمل عدة ذراري من العامل الممرض مرة واحدة.
 

2. المنتجات الصيدلانية معظم الأدوية الصيدلانية التقليدية عبارة عن جزيئات بسيطة لكن الأدوية الحيوية biopharmaceuticals عبارة عن جزيئات بيولوجية كبيرة مثل البروتينات التي تستهدف عادة الآليات والطرق الكامنة وراء المرض (وليس دائماً كما في حالة الأنسولين الذي لا يستهدف الآلية الكامنة وراء المرض بل يعالج العرض)، وتعد هذه الصناعة فتية بعض الشيء. ففي حين تصنع الجزيئات الصغيرة بواسطة الكيمياء فإن هذه الجزيئات الكبيرة تصنع بواسطة الخلايا الحية بشكل مشابه لما يجري في الخلايا البشرية مثل الخلايا الجرثومية وخلايا الخمائر والخلايا الحيوانية والنباتية أي أنها تصنع بالتقانة الحيوية (انظر التعريف). وتعد المنتجات الأولى المهندسة جينياً هي الأدوية المصممة لمعالجة الأمراض البشرية، ومن ذلك الأنسولين البشري الذي تمكن Genentech من تصنيعه حيث أدخل جينته في بلاسميد حامل وأدخل هذا الحامل في بكتريا Escherichia coli مما أدى إلى إنتاج كميات كبيرة من الأنسولين البشري الصنعي بأسعار رخيصة نسبياً. من الأدوية التي جعلت التقانة الحيوية من إنتاجها أكثر سهولة ومن أسعارها أرخص نسبياً هي هرمون النمو البشري وعوامل التخثر وأدوية الخصوبة والإرتروبويتين وغيرها من الأدوية.