راه‌اندازی آزمایشگاه ملی نخستی‌سانان: مصاحبه با دکتر محمد جوان
راه‌اندازی آزمایشگاه ملی نخستی‌سانان: مصاحبه با دکتر محمد جوان
راه‌اندازی آزمایشگاه ملی نخستی‌سانان: مصاحبه با دکتر محمد جوان
دکتر محمد جوان، استاد گروه فیزیولوژی دانشگاه تربیت مدرس و مسئول راه‌اندازی مرکز ملی نخستی‌سانان است. در این مصاحبه، دکتر جوان، گزارشی از فعالیت‌های انجام شده تاکنون با ما به اشتراک گذاشته‌اند.
دکتر حسین بهاروند، دکتر محمدرضا ابولقاسمی، دکتر مجید نیلی احمدآبادی، دکتر مصطفی نجار اصل و دکتر مصطفی حاجی نصراله همکاران اصلی در فاز راه‌اندازی مرکز ملی نخستی‌سانان هستند. مسئولین محترم پژوهشگاه رویان و جهاد دانشگاهی با تمام توان پشتیبان ایده راه‌اندازی این مرکز در تمام مراحل اجرای این پروژه بوده‌اند.
مرکز ملی نخستی‌سانان از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
مرکز ملی نخستی‌سانان از بخش‌های مختلفی تشکیل خواهد شد.
بخش اول، مرکز نگهداری میمون‌ها است. این مرکز، برای نگهداری حدود ۵۰۰ قلاده میمون ظرفیت دارد. در نظر است تا انواعی از میمون‌ها شامل Macaque Monkey و Marmoset را در این محل نگهداری کنیم. این مرکز دارای بخش‌های نگهداری فردی و گروهی میمون‌ها می‌باشد. در بخش گروهی، میمون‌ها به فضای داخلی با شرایط کنترل‌شده و فضای بیرون دسترسی دارند.
بخش دیگری که در مرکز طراحی شده، بیمارستان تخصصی و فوق تخصصی پیش‌بالینی است. این بخش به چند اتاق عمل، در کلاس مشابه اتاق‌های عمل انسانی، مجهز خواهد شد. جراحی‌های خاص بر روی حیوانات، از جمله جراحی روی مغز، پیوند سلولی، کاشت تراشه و دست‌کاری‌هایی از این قبیل، در این بخش اجرا می‌شود.
بخش دیگر آن، کلینیک است. کلینیک در کنار اتاق‌های عمل تعبیه شده و برای رسیدگی به مشکلات جزئی‌تر حیوانات حین مطالعات شناختی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آزمایشگاه روتین برای حیوانات و اتاق‌های بستری در این بیمارستان پیش‌بینی شده است.
مرکز نقشه‌برداری مغز پریمات‌ها یا نخستی‌سانان، قسمت دیگر این مجموعه است. این مرکز به دستگاه‌های نقشه‌برداری متعددی از جمله EEG، CT Scan، MRI، PET Scan و SPECT مجهز خواهد شد. بانک داده‌ای زیستی از این بخش پشتیبانی خواهد کرد.
این بخش‌ها به‌عنوان آزمایشگاه ملی نخستی‌سانان به‌صورت ارائه سرویس به کل کشور و حتی کشورهای منطقه و همکار خدمت ارائه می‌کند. پژوهشگران کشور می‌توانند با پرداخت هزینه سرویس از محل اعتبار پروژه‌های خود از خدمات مرکز استفاده نمایند و آزمایشات خود را در شرایط استاندارد انجام دهند. اصول اخلاقی کار با این حیوانات به‌صورت متمرکز زیر نظر کمیته‌ای با استانداردهای بین‌المللی رعایت خواهد شد.
هدف از توسعه چنین زیرساختی در کشور چیست؟
ساخت مرکز ملی نخستی‌سانان با هدف توسعه زیرساخت‌های کشور در بحث مطالعه نخستی‌سانان غیرانسانی در دست ساخت است. کشور به یک زیرساخت متمرکز با استانداردهای روز دنیا در این حوزه نیاز دارد. تصمیم به ساخت مرکز، حدود پنج سال پیش اتخاذ شد.
چند اتفاق به‌طور موازی تیم مؤسس را ترغیب به پیاده‌سازی این پروژه کرد. از یک طرف، با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی، در حال اجرای پروژه‌ای با موضوع سلول‌درمانی بیماری پارکینسون با همکاری ۷ دانشگاه و پژوهشکده در کشور بودیم و یک زیرساخت با مشخصات قیدشده را طلب می‌کرد. از طرف دیگر، بیماری کرونا شیوع پیدا کرده بود و بحث استانداردهای واکسن‌سازی و شرایط لازم برای مستندسازی آزمایشات مربوطه به‌عنوان پیش‌نیاز دریافت مجوزها و امکان صادر کردن واکسن‌ها مطرح بود.
کمبودهایی که از نظر دسترسی به پریمات‌ها و استانداردهای نگهداری آن‌ها برای مطالعات ایمنی داشتیم، مشوق ایده‌ی راه‌اندازی این مرکز شد. هدف از توسعه مرکز ملی نخستی‌سانان، ایجاد زیرساختی برای تسهیل اجرای پژوهش به کمک پریمات‌های غیرانسانی است. مطالعات ایمونولوژیک، توسعه واکسن‌ها و پژوهش‌های علوم و فناوری‌های عصبی نمونه‌ای از این پژوهش‌ها هستند.
چرا نخستی‌سانان نمونه‌های مناسبی برای پژوهش‌های علوم‌اعصاب محسوب می‌شوند؟
پریمات‌ها، به دلیل شباهت بسیار بالا به انسان‌ها در برخی از جنبه‌ها به‌ویژه در مطالعه سیستم ایمنی، سیستم عصبی و رفتارشناسی، حائز اهمیت هستند. این شباهت، ویژگی منحصربه‌فرد پریمات‌ها در مقایسه با مدل‌های جانوری ساده‌تر و در رده‌های پایین‌تر تکوین است.
به‌طور خاص، در مطالعاتی که به بیماری‌های Neurodegenerative و راه‌حل‌های درمانی بازساختی مانند پیوند سلول‌های بنیادی مربوط می‌شود، این نمونه‌های جانوری به دلیل شباهت کارکرد و اندازه مغز و کارکردهای شناختی پیچیده بسیار کاربردی خواهند بود.
برای روشن شدن اهمیت این جانوران در پژوهش‌های علوم اعصاب مثال را بیشتر باز می‌کنم. زمانی که پیچیدگی‌های شناختی و سیستمی وجود دارد، تغییر در تعداد سلولی که انتقال‌دهنده‌ی خاصی را در مغز آزاد می‌کند، اثرات متنوعی در موجود (انسان) ایجاد می‌کند که شناخت ابعاد آن ضروری و سخت و نیازمند مدل مناسب است. بواسطه‌ی شباهت میان میمون و انسان، انتظار می‌رود این تغییرات را در میمون بتوان مطالعه کرد.
از طرف دیگر، تصور کنید به دنبال راه‌حل درمانی برای این شرایط هستید. برای این کار قصد دارید سلول‌های بنیادی را به بافت مغز منتقل کنید. این سلول باید نهایتا به سلول‌های لازم در بافت هدف تبدیل شود، در تمام بخش هدف پیوند پراکنده و در آن ارتباطات منسجم برقرار نماید و کارکرد مشخصی، مانند رهاسازی مناسب و در سطح فیزیولوژیک یک ناقل عصبی را اجرا کند. پیوند سلول در مغزهای کوچک جوندگانی مثل موش یا رت، نمی‌تواند فعل و انفعالات لازم را به خوبی نمایش دهد.
با چنین مدل‌هایی ما توان گسترش و پراکندگی بافتی، انسجام یافتن در مغز و برقراری اتصال سلول‌ها را نمی‌توانیم به خوبی مطالعه کنیم. این محدودیت، در مطالعه‌ی مغز پریمات‌ها به دلیل اندازه بزرگ‌تر و پیچیدگی بیشتر تا حد قابل قبولی برطرف می‌شود.
دسترسی به امکانات این مرکز برای پژوهشگران به چه صورت خواهد بود؟
مرکز ملی نخستی‌سانان در اختیار همه محققان کشور خواهد بود. این مرکز با دریافت هزینه نزدیک به هزینه تمام‌شده، خدمات مختلفی به پژوهشگران ارائه خواهد کرد.
از طرف دیگر، ما خودمان در یک ساختار پژوهشی به‌روز و نوآورانه قادر خواهیم بود پروژه‌های کلان ملی تعریف کنیم و با تأمین اعتبار از مراکز مختلف دولتی و خصوصی، با همکاری پژوهشگران مختلف این پروژه‌های کلان را در مرکز ملی نخستی‌سانان با در نظر گرفتن هزینه‌های خدمت پیش ببریم.
در این مرکز چه پژوهش‌هایی قابل اجرا است؟
یکی از محورهای اصلی پژوهش ما در ساختار ویژه پژوهش و نوآوری مجاور این مرکز، علوم اعصاب سیستمی است. این پژوهش‌ها با هدف شناخت فعالیت بخش‌های مختلف مغز، حین اجرای تسک‌های شناختی اجرا می‌شود. مبانی کارکردی مغز، به‌ویژه رفتار مغز در بعد شبکه‌های سلولی دستاورد اصلی این پژوهش‌ها است.
بحث بعدی، توسعه الگوریتم‌های هوش مصنوعی است. یکی از موضوعات مورد توجه ما هوش مصنوعی خواهد بود. هوش مصنوعی عصب‌پایه، در واقع توسعه الگوریتم‌های هوش مصنوعی با الهام از مغز است. در کنار این توسعه، از هوش مصنوعی برای شناخت بهتر مغز و تحلیل داده‌های مغزی استفاده می‌شود. یعنی هوش طبیعی، الهام‌بخش هوش مصنوعی می‌شود و هوش مصنوعی کمک می‌کند تا ما هوش طبیعی و مغز را بهتر بشناسیم.
بخش دیگری از توجه ما، معطوف به بیماری‌های تحلیل‌برنده‌ی سیستم عصبی است. ما تلاش می‌کنیم تا به کمک میمون‌ها، مدل‌های مختلف و با انطباق بیشتر با بیماری از این بیماری‌ها ارائه کنیم. پیش‌بینی‌پذیر بودن بیماری در حیوان مدل امکان مطالعه طولی و تلاش برای پیدا کردن اولین نشانه‌های بیماری را ممکن می‌سازد.
پیاده کردن روش‌های درمانی متفاوت، مانند سلول‌درمانی و الکترومدیسن از برنامه‌های دیگر ما است. بنابراین مرکز ملی نخستی‌سانان، مرکزی خواهد بود که در کنار شناخت مغز، به توسعه هوش مصنوعی، مدل‌سازی، توسعه روش‌های تشخیص و درمان بیماری‌های شناختی و عصبی در نخستی‌سانان می‌پردازد.
به محض راه‌اندازی مرکز، اجرای پروژه‌های شاخصی را آغاز خواهیم کرد. برخی از آن‌ها در حال حاضر با ظرفیت موجود فعلی در پژوهشگاه رویان شروع شده است. پیوند سلول‌های بنیادی دوپامینرژیک به مغز حیوانات مدل بیماری پارکینسون و به‌کارگیری ارگانوئیدها به‌عنوان پردازشگرهای زیستی، نمونه‌هایی از این پروژه‌ها هستند.
نمونه‌ی دیگر، پروژه‌های مربوط به شناسایی بیومارکرهای زیستی است. مدل‌های جانوری تغییر یافته ژنتیکی بیماری با زمان قابل پیش‌بینی برای بروز بیماری، شناسایی مارکرهای تشخیص زودرس را میسر خواهند کرد. وقتی بدانیم یک جانور در چه فاصله زمانی به آلزایمر یا پارکینسون مبتلا خواهد شد و اولین علائم قابل تشخیص چیست، پیش‌بینی بروز بیماری‌های انسانی را نیز با دقت بیشتری انجام خواهیم داد.
چه استانداردهای اخلاقی برای اجرای پژوهش به کمک میمون‌ها در نظر گرفته شده است؟
در خصوص استانداردهای اخلاقی، تلاش ما بر این است که لایسنس اتحادیه اروپا را دریافت کنیم. مکاتبه‌ی اولیه با یکی از مراکز تحقیقاتی در آلمان انجام شده تا بتوانیم استانداردهای مربوطه را دریافت کنیم. این کار ضمن اطمینان‌بخشی از اجرای پروتکل‌ها با استانداردهای روز دنیا، از نظر اخلاقی نیز برای ما حائز اهمیت است.
میمون‌ها از نظر شناختی، در سطح بالایی قرار دارند و مسائل اخلاقی مربوط به کار با این جانوران بسیار پیچیده‌تر است. از طرف دیگر، این شرایط به ما کمک می‌کند تا در صورت لزوم، میزبان پروژه‌های بین‌المللی از کشورهای توسعه‌یافته باشیم.
از آنجایی که هزینه اجرای این پروژه‌ها در همه‌ی کشورها پیشرفته قابل توجه است، میزبانی پروژه‌های بین‌المللی در تأمین هزینه‌های مرکز به ما کمک خواهد کرد. در کنار تأمین هزینه، روابط بین‌المللی به ما کمک خواهد کرد تا سطح پروژه‌ها و استانداردهای اجرایی و پژوهشی در مرکز ملی نخستی‌سانان ارتقا پیدا کند و دچار فاصله علمی و فناوری در این حوزه نشویم.
