به گزارش ایرنا از روابط عمومی معاونت علمی وفناوری ریاست جمهوری، 'حمید لطیفی' مجری طرح 'كنترل سیستم‌های عصبی با استفاده از اپتوژنتیك' در رابطه با این طرح گفت: تكنیك اپتوژنتیك با تلفیق دو تكنیك اپتیك و ژنتیك امكان مطالعه و كنترل عملكرد سلول‌های خاص در بافت‌های زنده را فراهم می‌كند، از مزیت‌های این روش این است كه روش‌های نوری در مقایسه با روش‌های الكتریكی و دارویی به دلیل برخورداری از سرعت، دقت بالاتر و آسیب رسانی كمتر ابزار مناسبی در مطالعات علوم اعصاب هستند.
وی ادامه داد: سلول‌های عصبی در حالت طبیعی به نور حساس نیستند بنابراین با استفاده از تكنیك‌های ژنتیكی یكسری كانال پروتئینی حساس به نور به نام پروتئین اپسینی در سیستم عصبی ایجاد شده كه با استفاده از ابزارهای فیبرنوری با قابلیت كاشت در مغز حیوان، نور لیزر به ناحیه مورد نظر مغزی رسانده می‌شود.
لطیفی بیان كرد: با اعمال پالس‌های لیزری در طول موج مشخص كانال‌های یونی حساس به نور ایجاد شده در سیستم عصبی به نور پاسخ می‌دهند، كه در اثر این پاسخ یكسری از كانال‌های یونی باز و یا بسته می‌شوند بنابراین تغییرات غلظت یونی در درون و بیرون سلول عصبی منجر به ایجاد سیگنال عصبی می‌شود.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی گفت: با توجه به ناحیه تحریكی مغز و نوع پروتئین اپسینی، یك فعالیت عصبی فعال و یا غیرفعال می‌شود، دراین طرح با استفاده از پروتئین اپسینی چانلروداپسین كه با برهمكنش نور لیزر در طول موج 470 نانومتر كانال‌های سدیمی در سیستم عصبی فعال شده و منجر به فعال‌سازی سیستم عصبی می‌شوند كه برای كنترل سیستم عصبی موش صحرائی در حال حركت و همچنین در حالت بیهوشی حیوان استفاده شده است.
*** ثبت سیگنال عصبی از تك نورون و درمان بیماری‌های عصبی
مجری طرح 'كنترل سیستم‌های عصبی با استفاده از اپتوژنتیك' بیان كرد: در حالت بیهوشی نیز با استفاده از ساخت اپتورد به صورت همزمان تحریك نوری و ثبت سیگنال الكتریكی از یك تك نورون انجام شد كه با دستیابی به این تكنولوژی امكان مطالعه شبكه نورونی امكان پذیر شده كه قابلیت كاربرد برای درمان بیماری‌های عصبی را فراهم می‌كند.
*** بومی‌سازی تكنیك اپتوژنتیك در كشور
وی در پاسخ به این پرسش كه پیش از این روش اپتوژنتیك برای مطالعه مغز در كشور ما استفاده شده است گفت: برای اولین بار با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تكنیك اپتوژنتیك در داخل كشور توسط متخصصان لیزر پژوهشكده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی و متخصصان علوم اعصاب مركز تحقیقات علوم اعصاب این دانشگاه بومی‌سازی شد.
لطیفی اظهار كرد: با توجه به اینكه تكنیك تحریك نوری سیستم‌های عصبی از اهمیت ویژه‌ای در پیشبرد علوم در مرز دانش را دارد، در حال حاضر كشورهایی از قبیل امریكا، كانادا، آلمان، روسیه و ژاپن به تكنیك اپتوژنتیك دسترسی دارند و ایران نیز با بومی‌سازی و توسعه این تكنیك در سطح بین‌المللی جایگاه ویژه‌ای خواهد یافت.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی درباره نتایج تحقیقات این پروژه گفت: در حال حاضرگروه اپتوژنتیك دانشگاه شهید بهشتی با دستیابی به تكنیك اپتوژنتیك در داخل كشور با ایجاد تغییر ژنتیكی در سیستم عصبی و تحریك نوری امكان كنترل سیستم عصبی حركتی وجود دارد، در آزمایشگاه اپتوژنتیك با استفاده از این تكنیك حركت حیوان در حال حركت مورد كنترل قرار گرفته است.
وی افزود: با دستیابی به تكنیك بسته بندی ژن‌های اپسینی در ویروس و ساخت ابزارهای تحریك نوری و ثبت سیگنال الكتریكی به صورت همزمان (اپتورود) امكان مطالعه سیستم‌های عصبی وجود دارد كه می‌توان با استفاده از نور لیزر یك فعالیت عصبی را فعال و یا غیر فعال كرد.
لطیفی بیان كرد: علاوه براین آزمایشگاه اپتوژنتیك دانشگاه شهید بهشتی آماده خدمات‌دهی به سایر محققین علاقمند در زمینه اپتوژنتیك است، با حمایت‌های در حال انجام ستاد، امید است بزودی سیستم‌های مدار بسته اپتوژنتیك، و كنترل از راه دور حیوانات با استفاده از نور لیزر انجام شود، در این سیستم‌های ابزارهای نوری جدیدی توسعه یافته كه قابلیت میناتورسازی و كاشت روی جمجمه حیوان را دارند.
این استاد دانشگاه درباره كاربردهای این فناوری افزود: برای كاربردهای بالینی تكنیك اپتوژنتیك با میناتوری‌سازی تمامی تجهیزات لیزری و الكترونیكی با قابلیت كاشت در بدن بیمار موثر می‌شود، تكنیك اپتوژنتیك درحال حاضردر مطالعه مدل‌های حیوانی كاربرد دارد و در آینده نزدیك برای درمان نارسائی و كنترل ضربان قلب، درمان ناشنوایی، نابینایی و همچنین در درمان بیماری های عصبی از قبیل صرع، آلزایمر، پاركینسون كاربرد خواهد داشت.
لطیفی با اشاره به این كه در چند سال اخیر با شكل‌گیری ستاد در كشور در زمینه علوم اعصاب تحولات چشمگیری در زمینه توسعه علوم اعصاب و هدفمند شدن طرح‌های تحقیقاتی صورت گرفت، بیان كرد: در زمینه تكنیك اپتوژنتیك نیز با توجه به حمایت‌های ستاد بدون شك بومی‌سازی و توسعه تكنیك اپتوژنتیك در كشور میسر نمی‌شود با توجه به اهمیت استفاده از نور در مطالعات سیستم‌های عصبی امید است با حمایت‌های گسترده‌تر در زمینه تسریع فرآیند تائید طرح‌های تحقیقاتی و تخصیص منابع مالی مناسب بتوان گام‌های ارزنده‌ای در زمینه كاربرد نور در علوم اعصاب بویزه توسعه ابزارهای نوری اپتوزنتیك برداشت و در مرزهای دانش حركت كرد.
علمی (1) ** 9340**2017
تاریخ انتشار: ۱ آذر ۱۳۹۴ - ۱۰:۳۰
تهران- ایرنا- متخصصان لیزر پژوهشكده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی همراه با متخصصان علوم اعصاب مركز تحقیقات علوم اعصاب این دانشگاه و با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری موفق شدند تكنیك اپتوژنتیك را بومی سازی كنند.