گفت‌وگو با دکتر حسین زیبایی پیرامون اپتوژنتیک

زهره هاشمی نسب و دکتر حسین زیبایی

در این گفت‌وگو به سراغ دکتر حسین زیبایی رفتیم تا با او درباره تکنیکی برتر به نام اپتوژنتیک به صحبت بنشینیم.

لطفاً خودتان را معرفی بفرمایید.

محمد حسین زیبایی هستم، استادیار پژوهشکده‌ی لیزرپلاست دانشگاه شهید بهشتی. مقطع لیسانس خود را در دانشگاه تربیت معلم گذراندم و فوق و دکتری خود را در دانشگاه شهید بهشتی و در رشته‌ی فتونیک یا همان لیزر فارغ‌التحصیل شده‌ام.

در مورد رشته‌ی اپتوژنتیک و کاربردهای آن برای مخاطبان مجله توضیحانی را بفرمایید.

اپتوژنیک، یک تکنیک برتر می‌باشد که در سال 2016 به عنوان یکی از 10 تکنیک برتر در دنیا معرفی شده است و به عنوان ابزاری شناخته می‌شود که در مطالعات نوروساینسی به نوروساینتیست‌ها کمک می‌کند تا بتوانند شناخت بهتری از سیستم‌های عصبی داشته باشند. همان طور که از نامش مشخص است از ترکیب دو کلمه اپتیک و ژنتیک تشکیل شده است بع این معنی که می‌توانند با اقداماتی که بر روی ژنتیک سلول‌های عصبی انجام میدهند، نورون یا همان سلول‌های عصبی را با نور تحریک و کنترل کنند. اگر بخواهم گریزی داشته باشم بر تکنیک‌هایی که قبلاً وجود داشته است، می‌توان به تکنیک الکتروفیزیولوژی اشاره کرد که در آن از الکترود استفاده می‌شود یا به عبارت دیگر از الکترون‌ها برای ثبت سیگنال‌های عصبی و یا تحریک آن‌ها استفاده می‌کنیم. ولی در تکنیک اپتوژنتیک از نور یا به عبارت دیگر از فوتون برای ثبت و تحریک سیگنال‌های عصبی استفاده می‌کنیم. به این ترتیب الکتروفیزیولوژی به عنوان یک روش طلایی برای مطالعات نوروساینتیست‌ها نام برده می‌شود و البته اپتوژنتیک به عنوان یک ابزار تکمیلی در کنار تکنیک‌های الکتروفیزیولوژی می‌تواند استفاده شود. گروه ما با حمایت‌های ستاد توسعه علوم و فناوری شناختی برای اولین بار در ایران این تکنیک را بومی سازی کرده است. و در منطقه جزء گروه‌های برتری می‌باشیم که این تکنیک را در اختیار داریم.

در حال حاظر چه دانشگاه‌هایی بر روی این پروژه فعالیت می‌کنند؟

در ایران گروه اپتوژنتیک دانشگاه شهید بهشتی پیشرو می‌باشد و همکاری‌های زیادی با دانشگاه‌های دیگر مانند دانشگاه تربیت‌مدرس و خواجه نصیر دارد که به تازگی شروع به بکارگیری این تکنیک کرده‌اند.
در حقیقت ما با همکاری مرکز تحقیقات علوم اعصاب دانشگاه شهید بهشتی یک گروه بزرگ هستیم که یکسری از تکنیک‌هایی که در اپتوژنتیک استفاده می‌شود را بررسی و استفاده می‌کنیم و با دیگر دانشگاه‌ها نیز ارتباط علمی خوبی داریم. از لحاظ ساخت تجهیزات همکاری‌های بین المللی با کشور های آلمان، ایتالیا و پرتغال داریم، که در طی این همکاری‌ها ما یکسری از طرح‌ها را ساخته و تجهیز می‌کنیم، سپس این طرح‌ها به دانشگاه مرتبط در خارج از کشور ارسال می شود و بعد از آن دوباره به ما عودت داده می‌شود و ما آزمایش‌های تکمیلی را بر روی آن ابزارهایی که طراحی کرده‌ایم، انجام می‌دهیم.

دانشجویانی که در این حوزه فعالیت می‌کنند از چه رشته‌ها و گروه‌هایی هستند؟

در تکنیک فتوژنتیک همانطور که می‌دانید هم بحث زیست‌شناسی و علوم‌اعصاب مطرح است و هم حیطه‌ی مهندسی. در بخش مهندسی گروه‌های برق، مکانیک و خود رشته‌ی اپتیک فعال می‌باشند. در بخش بیولوژی نیز گروه‌های فارماکولوژی، علوم‌اعصاب و زیست‌شناسی فعال هستند که هرکدام از آن‌ها دانشجویان ارشد و دکتری را پوشش می‌دهند.

پیرامون ارتباط اپتوژنتیک و علوم‌شناختی بفرمایید و آیا این تکنینک در درمان نیز کاربرد دارد؟

یک سؤالی که خیلی مطرح است این است که آیا اپتوژنتیک می‌تواند برای درمان بیماری‌های انسان مفید باشد؟ خیر! زیرا ما از تغییرات ژنیتیکی در این تکنیک استفاده می‌کنیم و اجازه نداریم این تکنیک را برای انسان استفاده کنیم. هرچند یکسری آزمایش‌هایی برای درمان بیماری‌های نارسایی قلبی، نابینایی و ناشنوایی صورت گرفته اما این تکنیک تا به اکنون برای استفاده در کلینیک‌ها مجوز استفاده کسب نکرده است. ما می‌توانیم با این تکنیک الگوهای بیماری‌هایی را که در علوم‌اعصاب و علوم‌شناختی مطرح است، به دست آوریم و بعد از به دست آوردن الگوی بیماری‌ها با تکنیک‌هایی که قبلا وجود داشته است، به عنوان مثال دارویی یا الکتریکی بتوانیم درمان آن‌ها را انجام دهیم. در بحث علوم‌شناختی، تمام علوم‌شناختی را در بر می گیرد به شرطی که ما بتوانیم شبکه‌های عصبی را با دقت فضایی و زمانی بالایی مورد مطالعه قرار دهیم. نور در اینجا این امکان را برای ما فراهم می‌کند که یک شبکه‌ی نورونی را با دقت بسیار بالا مورد مطالعه قرار دهیم تا الگویی را که به دست می‌آوریم بتوانیم در کنار الگوهایی که قبلاً با روش‌های الکتروفیزیولوژی به دست آمده به کار بگیریم.

دکتر حسین زیبایی

گروه ما با حمایت‌های ستاد توسعه علوم و فناوری شناختی برای اولین بار در ایران این تکنیک را بومی‌سازی کرده است و در منطقه جزء گروه‌های برتری می‌باشیم که این تکنیک را در اختیار داریم.

به نظر شما ستاد علوم‌شناختی تا به امروز چقدر توانسته حمایت‌کننده باشد و بعد از این چه کارهایی می تواند انجام دهد؟

به نظر من ستاد تا به حال بسیار پیگیر و حامی این کار بوده و نه تنها برای این رشته بلکه برای سایر رشته‌ها نیز مشوق و حامی خوبی بوده است. ستاد می‌تواند قابلیت پیاده‌سازی تکنیک‌های جدیدی را که در دنیا وجود دارد در ایران فراهم کند، در حال حاضر ستاد حمایت‌های بسیار خوبی دارد، به خصوص در بخش نوروفوتونیک یا به عبارتی کاربرد نور و لیزر در بخش علوم اعصاب دارد، که ما به عنوان یک گروه پیشرو با همکاری مرکز تحقیقات علوم‌اعصاب دانشگاه علوم‌پزشکی شهید بهشتی این کار را دنبال می‌کنیم و در آینده‌ی نزدیک امیدواریم که تکنولوژی‌ها و ابزارهای جدید نوری در اختیار محققان ایرانی و خارجی قرار بگیرد.

در رابطه با کارهایی که تا کنون در ایران انجام شده توضیحی به ما می‌دهید؟

در بخش اپتوژنتیک در گروه ما بیشتر بحث مهندسی و توسعه اجرای پروژه‌ای است که در آن به صورت مدار بسته یک بیماری مشخص عصبی را درمان کنیم. عبارت مدار بسته به این معناست که بتوانیم اطلاعات عصبی را از یک بیماری دریافت کنیم و با پردازش داده‌هایی که از آن بیماری داریم (پاسخ‌های عصبی که داریم) بتوانیم نور را از آن زاویه‌ای که لازم است بتابانیم، نور را کنترل کنیم و در نتیجه بتوانیم آن شبکه‌ی نورونی را که درگیر بیماری است، کنترل کنیم؛ به عبارت دیگر، یک چرخه‌ی بسته در آن سیستم عصبی ایجاد کنیم که درمان شود. برای مثال در صرع، اعتیاد و پارکینسون می‌توانیم از این تکنیک استفاده کنیم و بیماری را درمان کنیم. این کار هم‌اکنون روی حیوانات بررسی می‌شود که در آن‌ توسعه‌ی یک سری ابزارهای جدید را دنبال می‌کنیم. در کنار این کارها با مرکز تحقیقات علوم‌اعصاب پروژه‌هایی را در بحث علوم‌اعصاب انجام می‌دهیم. به عنوان مثال: بر روی یک سری از بیماری‌ها مانند اتیسم کار می‌کنیم. همچنین مطالعات شبکه‌ی نورونی در حال انجام است و بحث ایجاد یک سری نورون‌هایی در مغز که بتوانند دوباره خودسازی انجام دهند یا به عبارت دیگر در مغز باز تولید انجام شود در حال پیگیری است که این‌ها می‌توانند باعث تقویت یادگیری با کمک تکنیک اپتیکوژنتیک شوند. و در نهایت تلاش بر این است که بتوانیم با کمک یک گروه بسیار بزرگ در کنار هم یک سیستم نورونی را به صورت فعال یا خاموش در بیاوریم تا بشود فرمان نوری خاصی را به یک سیستم عصبی بدهیم که بتواند فرآیندی را برای ما انجام دهد.

این مطالعات روی حیوان صورت می‌گیرد، تعمیم آن روی انسان به چه شکل انجام می‌شود؟

از مطالعات حیوانی بیشتر الگوها را به دست می‌آوریم و الگوی به دست آمده روی انسان پیاده می‌شود. ولی نه با تکنیک اپتیکوژنتیک، زیرا در این تکنیک هدف این است که ساختار یا عملکرد سیستم عصبی را به دست آوریم. زمانیکه عملکرد را به دست آوردیم همکاران ما در علوم‌اعصاب پزشکی با تکنیک‌های دارویی یا الکتروفیزیولوژی می‌توانند این کار را انجام دهند.

چه چشم‌اندازی برای این علم در کشور مد نظر است؟ آینده‌ی این علم را چگونه می‌بینید؟

تمام تلاش محققان در بخش پزشکی این است که بتوانند در درمان‌های عصبی از این تکنیک استفاده کنند. در ایران خوش‌بختانه گام‌های بسیار خوبی در حال برداشتن است و تلاش‌های زیادی می‌شود و علاقه‌مندان زیادی روز به روز به این تکنولوژی اضافه می‌شوند که نوید بخش این است که ما بتوانیم در استفاده از این تکنیک به عنوان یکی از گروه‌های سرآمد در دنیا باشیم. این تکنیک در دنیا نیز ابزار کارآمدی است و مطالعات زیادی روی آن انجام می‌شود، که نتایجش می‌تواند در درمان بیماری‌های عصبی که تا به حال با تکنیک‌های دارویی یا الکتروفیزیولوژی محقق نبوده، محقق شود. آینده‌ی این علم نامعلوم است، زیرا مشخص نیست به کدام سمت و سو می‌رود، اما تماماً به موازات تکنیک‌های دیگری که وجود دارند در سمت و سوی پیدا کردن مکانیسم کامل کارکرد مغز پیش می‌رود.

منبع: مجله مغز و شناخت، شماره 1، بهار 1396

0
سیناپس
توسعه دهنده وب

بدون محدودیت به هزاران محتوای طبقه بندی شده، مقاله، کتاب‌، دوره‌ آموزشی، رویداد، اخبار، نوآوری و دستاوردهای حوزه علوم شناختی دسترسی پیدا کنید و به بزرگترین شبکه علوم شناختی کشور بپیوندید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
0