نگاهی به كاربردهای زیست شناسی تكاملی در زندگی روزمره

جیم جی بال Jim J Bull استاد زیست شناسی مولكولی دانشگاه تگزاس است او درباره ارتباط ژنتیك و تكامل با بیماری ها مطالعه می كند و برای درك چگونگی تكامل ویروس ها در حضور مهاركننده ها و این كه چگونه می توان آنها را برای تولید واكسن تغییر داد, آزمایش هایی انجام می دهد به علاوه, او روی این موضوع كار می كند كه آیا از ویروس هایی كه به باكتری ها حمله می كنند فاژها می توان برای درمان عفونت های باكتریایی استفاده كرد یا خیر

زیست شناسی تكاملی از آن دسته موضوع هایی است كه با مشكل تصویر ذهنی جامعه رو به رو است. برخی از آن احساس نگرانی می كنند و بنابراین با آن مخالف هستند. تعداد زیادی، حتی بسیاری از موافقان آن، زیست شناسی تكاملی را بی ارتباط با محیط بیرون از مراكز علمی می دانند. در برخی موارد، حتی تكامل را چیزی مرتبط با مرگ و نابودی و بدبختی و گاهی مسئول آن می دانند؛ برای مثال مقاومت به دارو در پزشكی و مقاومت به حشره كش ها در كشاورزی. بسیاری از مردم از كاربردهای زیست شناسی تكاملی آگاهی ندارند. این كه جامعه پذیرش خوبی نسبت به زیست شناسی تكاملی ندارد، ممكن است تا اندازه زیادی به این برداشت آنان مربوط باشد كه آن را با هر چیز دیگری بی ارتباط می دانند. با وجود این، تكامل، به ویژه تكامل در اندازه كوچك (microevolution) نقشی اساسی در بهبودهایی در زندگی ما طی قرن بیستم داشته است و انتظار می رود در فناوری زیست پزشكی در قرن آینده نیز اهمیت ویژه ای داشته باشد. برای مثال:

- تكامل در پس بسیاری از پیشرفت هایی قرار دارد كه در كشاورزی داشته ایم (برای مثال، انتخاب مصنوعی نژادهایی از گیاهان و جانوران).

- برخی از اصل های تكامل برای تولید بسیاری از بهترین واكسن ها به كار گرفته شده اند و مشكلاتی كه در به كارگیری برخی از این واكسن ها وجود دارد نیز به تكامل باز می گردد.

- پیشرفت های آتی در داروسازی و صنعت فناوری زیستی در به كارگیری زیست شناسی تكاملی نهفته است؛ هزینه زیادی به كار می رود تا تكامل در لوله آزمایش رخ دهد یا به نحوی از آن جلوگیری شود.

• واكسن: هدیه ای از تكامل

واكسن فلج اطفال نمونه قدیمی اما بسیار خوبی از هدیه های تكامل است.

- واكسنی كه در حال حاضر برای مصونیت در برابر فلج اطفال به صورت خوراكی در اختیار اطفال قرار می گیرد، ویروس زنده عامل این بیماری است.

- این ویروس زنده از لحاظ ژنتیكی ضعیف شده است. بنابراین دستگاه ایمنی بدن ما از عهده آن بر می آید. در نتیجه، ویروس ضعیف شده نمی تواند در بدن ما بیماری ایجاد كند (به جز ۱ تا ۲ نفر در هر میلیون نفر كه واكسینه شده باشند).

- فرآیند ضعیف سازی ویروس در واقع نوعی فرآیند تكاملی است. «آلبرت سی بین» برای تهیه واكسن فلج اطفال سوش های بیماری زا و بسیار خطرناك این ویروس را بیرون از بدن انسان (در سلول های كلیه میمون كه سلول میزبان این ویروس محسوب نمی شود) پرورش داد و این روند را تا اندازه ای ادامه داد تا ویروس هایی به دست آمدند كه با شرایط بیرون از بدن انسان سازش یافته و توانایی ایجاد بیماری در انسان را از دست داده بودند.این روش تهیه واكسن هنوز هم برای تولید واكسن های زنده استفاده می شود. در این جا تكامل یاور خوبی است چون به ما كمك می كند واكسن بسازیم. اما نقش تكامل و زیست شناسی تكاملی در همین جا پایان نمی یابد و تكامل می تواند برای ما دردسر نیز بیافریند.

- وقتی فردی ویروس ضعیف شده را می خورد، ویروس سلول های معده و روده او را آلوده می كند و در آن جا تكثیر می شود.

- زاده های ویروسی، سلول های دیگر معده و روده را آلوده می كنند و زاده های دیگری را به وجود می آورند. این روند ادامه پیدا می كند و در نتیجه جمعیتی از ویروس ها در دستگاه گوارش به وجود می آید كه همچنان در حال رشد است.

- برخی از آن ویروس ها دچار جهش می شوند و برخی از آن جهش ها (یك یا دو جهش)، بیشتر توان بیماری زایی را به ویروس باز می گردانند.

- ویروس هایی كه بار دیگر توان بیماری زایی را به دست آورده اند، درون سلول های معده و روده بر ویروس های ضعیف شده برتری دارند و طی یك هفته یا اندكی بیشتر پس از خوردن ویروس، فرد به انبار ویروس های خطرناك و بیماری زا تبدیل می شود. بنابراین، روند تضعیف ویروس در دستگاه گوارش برعكس می شود. این ویروس ها به فردی كه واكسن را دریافت كرده است آسیب نمی رسانند، زیرا هنگامی كه آنها درون معده و روده تكثیر می شوند، دستگاه ایمنی برای مقابله با آنها و جلوگیری از ورودشان به دستگاه عصبی مركزی آماده می شود.

- با وجود این، اگر در جمعیتی از افرادی كه به ویروس فلج اطفال ایمن نشده اند تنها یك نفر واكسینه شود، ویروس هایی كه در بدن آن فرد توان بیماری زایی خود را باز می یابند، ممكن است افراد دیگر را آلوده كنند و در نتیجه باعث فراگیری بیماری در جمعیت شوند.

- خوشبختانه این مشكل، كه تكامل آن را به وجود می آورد، راه حل ساده ای دارد. برای جلوگیری از چنین رویدادی، تلاش می كنند جامعه را در یك زمان و به طور كامل واكسینه كنند.

- برای مثال، سازمان بهداشت جهانی (WHO) در یك روز ۹۰ میلیون نفر را در هندوستان و در سه روز كل جامعه چین را علیه فلج اطفال واكسینه كرد.

- بنابراین، شناخت ما از تكامل ویروس فلج اطفال به ما امكان داده است كه بدون ایجاد بیماری ناخواسته، از واكسن آن استفاده كنیم.

• خطر فهم نادرست از تكامل

تكامل مقاومت به دارو در باكتری ها یكی از ساده ترین نمونه های تكامل است كه در طبیعت رخ می دهد و بسیار به پزشكی مربوط است. به علاوه، نمونه ای از تكامل در اندازه كوچك است كه می تواند پیامدهای گسترده ای داشته باشد. با وجود این، بسیاری از مردم درك درستی از آن ندارند و حتی در گزارش های رسانه هایی مانند بی بی سی نیز نادرست بیان می شود. مقاومت به پادزی ها (آنتی بیوتیك ها) یك پدیده تكاملی است:

- استفاده بیش از اندازه و نادرست از پادزی ها باعث گزینش باكتری هایی می شود كه ژن مقاومت به پادزی دارند.

- با ادامه پیدا كردن استفاده از پادزی ها، تعداد باكتری های مقاوم به پادزی افزایش می یابند و به میزبان های دیگری منتقل می شوند.

---