علم وتخصص الهندسة الوراثية

قبل عدة سنوات أو عقود لم يكن الإنسان يتصور أنه يمكن إجراء تغيير على صفات الكائنات الحية كالنبات أو الحيوانات أو حتى البشر، ولكن مع تقدم العلم والتطور بدراسة المادة الوراثية للكائنات الحية تم إحداث ما يسمى الهندسة الوراثية وهي عبارة عن القدرة على تغيير صفات الكائنات الحية عبر الأجيال عن طريق التحكم بمعلوماتها الوراثية، فكيف يتم تغيير هذه الصفات، وما هو مجال العمل في الهندسة الوراثية وما هي تطبيقاتها؟

يحمل كل كائن حي حمض نووي DNA داخل كل خلية من خلاياه وهو عبارة عن خيط مضاعف يحمل عليه المورثات (الجينات) التي تعبر عن صفات معينة تظهر على الكائن الحي مثل لون العيون مظهر الشعر عند الإنسان وصولاً إلى كل الصفات التي تخص الكائن الحي، وهذا الحمض النووي مسؤول عن توريث هذه الصفات عن طريق انتقاله دون أي تغيير من جيل إلى آخر.
مؤخراً تم العمل على سلسلة الحمض النووي للتأثير بهذه الصفات والتغيير فيها نحو الأفضل عن طريق الهندسة الوراثية، حيث تقوم الهندسة الوراثية على مبدأ أساسي هو قدرة الإنسان على التغيير والتعديل بالحمض النووي (المادة الوراثية) للكائنات الحية عبر تقنيات محددة والحصول على صفات جديدة أو التخلص من صفات قديمة عند انتقال هذه المعلومات الوراثية من جيل إلى آخر.
وفي الجزء الأخير من القرن العشرين تم العمل على تقنية الحمض النووي المؤشب أو المؤتلف (استنساخ الجينات) بمعنى حمض نووي معاد تركيبه، وبشكل أدق هي عملية دمج للحمض النووي من مصدرين في المخبر أو داخل الخلايا ثم يتم إدخال الحمض النووي المعدل وراثياً في الكائنات الحية المضيفة حيث تكون قادرة على التكاثر فيها وبهذه الطريقة أصبح الإنسان يحصل على العديد من الصفات المرغوبة. [1،2]

نظراً لأهمية أن تكون الهندسة الوراثية اختصاص قائم بحد ذاته وتبعاً للفوائد العديدة التي تقدمها وجب توضيح بعض النقط التي تتعلق بالهندسة الوراثية كاختصاص جامعي

جامعات تدرس الهندسة الوراثية

في أوروبا يدرس اختصاص الهندسة الوراثية كاختصاص قائم في جامعات مثل هارفارد وستانفورد وواشنطن في أميركا، وجامعة مصطفى كمال وأولوداغ وعبد لله جول في تركيا، وجامعة كامبريدج في إنجلترا، جامعة تورنتو في كندا.

عدد سنوات تخصص الهندسة الوراثية

يستمر اختصاص الهندسة الوراثية من أربع إلى خمس سنوات حسب النظام الجامعي الخاص والمرحلة الجامعية، ولكن زيادة المعرفة في هذا العلم والخوض في عالمه يحتاج لاطلاع دائم على آخر مستجداته واكتشافاته.

الهندسة الوراثية في الدول العربية؟

لا يوجد جامعات تدرس الاختصاص لوحده ولكن يتم تدريس تقنياته ضمن اختصاصات أخرى كالطب والصيدلة وعلم الأحياء وغيره من الاختصاصات.

الهندسة الوراثية دراسات عليا

من الممكن أن تتم دراسة التقنيات الوراثية التي تجرى على الحمض النووي كماجستير حيث أنها تقع تحت مسمى التقانة الحيوية أو البيولوجيا الجزيئية وهي اختصاصات ماجستير في معظم البلدان العربية.

مستقبل الهندسة الوراثية في الدول العربية

من المهم جداً أن يكون هنالك اختصاص للهندسة الوراثية في الدول العربية في السنوات المقبلة، ويوجد مراكز للتقنيات الحيوية في الدول العربية مثل مركز خليفة للتقنيات الحيوية في الإمارات.

عززت الهندسة الوراثية مفاهيم المورثات وانتقالها ووظائفها وطرق تعبيرها عن الصفات عن طريق العديد من التطبيقات التي ظهرت على الأجيال الجديدة التي تمت التجارب عليها ومن هذه التطبيقات: [4،3]

• في المجال الطبي: تطوير الهندسة الوراثية ساهم بشكل كبير بحل مشكلات طبية معقدة فأحد تطبيقات هذه الهندسة هي إنتاج اللقاحات التي أنقذت أرواح عديدة، وتطوير أدوية جديدة مثل الأنسولين الذي كان يستخرج من مصدر حيواني ويؤدي لظهور حساسية عند المريض ولكن بتقنية الهندسة الوراثية أصبح من الممكن الحصول على كميات أكبر وبتكلفة أقل وأنقى من المصادر الحيوانية وبالتالي التخلص من أسباب الحساسية، كما يمكن من خلال الهندسة الوراثية إنتاج هرمونات يعجز الجسم عن إنتاجها بالكميات المطلوبة وبالتالي أصبح من الممكن علاج الأمراض الهرمونية مثل تأخر النمو والعقم وغيره، بالإضافة إلى أن معرفة مواقع المورثات والخلل فيها أدى إلى تسهيل تشخيص الأمراض الوراثية وإيجاد علاج لها.
• في المجال الصناعي الغذائي: تم العمل على المجال الصناعي الغذائي بشكل كبير نظراً لأهميته فتم الحصول على أنزيمات وبروتينات لاستخدامها في الصناعة، فعلى سبيل المثال هنالك جراثيم تسمى العصيات اللبنية تملك أنزيمات تقوم هذه الأنزيمات بتخمير السكر في الحليب وتحويله إلى حمض اللبن الذي يعطي اللبن طعمه الحامض، وعلى هذا المبدأ أصبحت تستخدم الأنزيمات بعد استخراجها من الكائنات الحية الدقيقة في الصناعة الغذائية ولكنه أمر مكلف جداً، لذلك في حال كان الكائن الحي غير مؤذي للإنسان لا يتم استخراج الأنزيم منه ويستخدم الكائن الحي كاملاً كما في تخمر اللبن، أما إذا كان مؤذي للإنسان حينها يتم استخراج المادة المطلوبة منه فقط كالأنزيمات والبروتينات واستخدامها في الصناعة، وكمثال آخر يمكن الاستفادة من الكائنات الدقيقة ووضعها في مواد التنظيف للتخلص من البقع الدهنية وغيرها العديد من التطبيقات الأخرى.
• في المجال الزراعي: ساهمت الهندسة الوراثية بتطوير تقنيات الزراعة فمثلاً يمكن إنتاج نباتات مقاومة للآفات الممرضة وبالتالي التقليل من استخدام المبيدات الحشرية والذي يؤدي إلى التخفيف من التلوث الناتج عنها، كما يمكن تطوير سلالات نباتية جديدة مثمرة بمعنى نبات جودة ثماره عالية ولكنه غير مقاوم للآفات فيعطي موسم قليل لذلك يتم عن طريق الهندسة الوراثية تعديله وراثياً ليصبح مقاوم للآفات فيعطي موسم وفير ومقاوم للآفات وبجودة عالية.
• في مجال البحث العلمي: مجال البحث العلمي هو من أهم المجالات التي تستخدم الهندسة الوراثية لأنه قائم على التجارب والتغيير في الجينات للكائنات الحية من أجل الوصول إلى نتائج مرغوبة وإيجاد أدوية جديدة وصناعات جديدة، وفي هذا المجال يكون هنالك حرية للباحث باستخدام الكائنات الدقيقة في المخبر وإجراء تعديلات وراثية عليها ويكون قادر على التحكم في جيناتها وفي نهاية المطاف يتم الاستفادة من جميع هذه التجارب ونتائج الأبحاث في تطوير الطب والصناعة والغذاء وغيره.
• في مجال تربية الحيوانات: يمكن تطبيق الهندسة الوراثية في المجال الحيواني عن طريق التعديل الجيني للحيوانات والاستفادة منها فمثلاً في حال كان هنالك أبقار تعطي مردود عالي من الحليب ولكن بجودة قليلة يمكن من خلال التعديل الوراثي عليها تحسين هذه الصفة لتعطي حليب بمردود عالي وجودة عالية، كما يمكن إعطائها صفات مقاومة للأمراض وغيرها من التطبيقات.

مستقبل رواد الهندسة الوراثية غني نظراً لتعدد المجالات التي تدخل فيها وتقلبها رأساً على عقب فالإنسان يسعى بشكل دائم نحو التطور والحصول على ما يريد في جميع مجالات العمل ومن هنا تأتي أهمية دراسة الهندسة الوراثية حيث يمكن العمل في: [3]

• المستشفيات: من الممكن أن يعمل المتخصصين في الهندسة الوراثية الطبية في مخابر المستشفيات خاصة ضمن مخابر علم الأمراض التي تهتم بإجراء التحاليل الوراثية.
• الزراعة: من المجالات التي تحتاج بشكل كبير إلى علم الهندسة الوراثية لتحسين الموارد، حيث يمكن العمل على تحسين الصفات النباتية لزيادة المحاصيل التي تحتوي على صفات مرغوبة.
• الطب الشرعي: مخابر الطب الشرعي تكون فرصة مناسبة للعمل من قبل الاختصاصيين بالهندسة الوراثية حيث يمكن من خلال هذا العلم الكشف عن الجرائم بمجموعة قليلة من الأدلة وكأبسط مثال يمكن من خلال إيجاد شعرة واحدة في مسرح الجريمة معرفة صاحب هذه الشعرة عن طريق تحليل الحمض النووي DNA.
• التعليم: الحقل التعليمي من المجالات الأكثر طلباً للمختصين بالهندسة الوراثية لأن أعداد المختصين قليلة نوعاً ما مقابل الإقبال الكبير على هذا العلم منذ أواخر القرن العشرين لذلك يكون العمل ضمن مجال التعليم الأكاديمي فرصة جيدة.
• مراكز البحث العلمي الجيني: نظراً لأهمية الهندسة الوراثية بالدرجة الأولى ولأن هنالك قدرة على تطوير هذا العلم والوصول إلى نتائج مذهلة وغير متوقعة يكون العمل ضمن مراكز البحث الجيني مناسب جداً لتقديم المزيد من التطورات التي لم يكتشفها الإنسان بعد.
• العمل في أماكن تربية الحيوانات: من الممكن العمل ضمن أماكن تربية الحيوانات حيث يتم العمل على تطوير الصفات الجينية لهذه الحيوانات من أجل الوصول للصفات المرغوبة كزيادة حليب بعض الأبقار أو تحسين إنتاج العسل للنحل أو غيره من التطبيقات الوراثية التي يمكن أن تجرى على الحيوانات التي يستفيد منها الإنسان.

دراسة الهندسة الوراثية يعد أمر ممتع نظراً للعديد من الفوائد التي تقدمها في شتى المجالات فعلى سبيل المثال: [5]

• القضاء على الأمراض الخطيرة: يستطيع الإنسان من خلال تطبيقات الهندسة الوراثية أن يقضي على العديد من الأمراض السارية عن طريق إنتاج اللقاحات التي تجعل الجهاز المناعي يقاوم هذه الأمراض.
• علاج الأمراض الوراثية: إن معرفة التسلسل الجيني والخلل الذي أدى إلى الطفرات الوراثية يعطي القدرة للأطباء بإيجاد علاج نوعي وخاص بهذه الأمراض وبالتالي حل معضلة الأمراض الوراثية.
• المساهمة في حل مشكلة التلوث البيئي: الطريقة المثلى لحل مشكلة التلوث البيئي هي تطبيقات الهندسة الوراثية حيث يتم العمل على التخلص من التلوث بتقنيات صديقة للبيئة.
• الحصول على أجر مرتفع: من الفوائد التي تعطيها الهندسة الوراثية للعاملين فيها هي حصولهم على أجر مغري نتيجة الثورة العلمية التي تقدمها للعالم.
• توفير المال في الصناعة: تطبيق تقنيات الهندسة الوراثية يسمح بالحصول على المطلوب من الصناعات الغذائية والكيميائية بكميات أكبر وبتكاليف أقل.

أحدث أسئلة مدارس وجامعات