🔔دهمین شماره از نشریه "به توان سلول" منتشر شد.✨
🧬🔬🧫🧪

🔅صاحب امتیاز: انجمن سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی دانشگاه الزهرا تهران

🔅سال سوم، شماره دهم، زمستان ۱۴۰۱

🔅مدیرمسئول و سردبیر:
     مریم رنجبر

•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•°•

🔰در این شماره خواهید خواند:

🌀مهندسی بافت غضروف

🌀ژن‌درمانی، نویدبخش درمان کم‌خونی داسی‌شکل

🌀خراشیدن DNA با ناخن‌های زیبا

🌀نقش مدل‌سازی ارگانوئید ریه‌ی جنین در درمان بیماری‌های تنفسی

🌀زیست نگار

🧬📚✨
⬅️ در کانال تلگرام و صفحه اینستاگرام با ما همراه باشید.

📚نشریه دانشجویی به توان سلول
📚@Btavancell_AUT

۳۶۵ روز دیگر گذشت؛ ۳۶۵ روز که هرلحظه‌اش با غم ها و شادی ها آمیخته بود.
هرچند که روزهایی را هم بدون امید و بدون لبخند زندگی کردیم اما امیدواریم در سال جدید، ثانیه های کمتری را درگیر ابرهای سیاهی باشیم که به سوی دل‌هایمان روانه می‌شود. 💚
و اما باید آگاه بود که امسال که در کنار سفره‌ی هفت‌سین منتظر سال تحویل بودیم، بعضی از جوانان بااستعداد در گوشه و کنار ایران بدون هیچ دلگرمی و خانواده‌‌‌ای، تنهای تنها منتظر گذشتن ثانیه های آخر اسفند بودند. یکی از آن‌ها دوست ما و همکار ما محمد احمدوند شاهوردی است.
برای او و برای تمام کسانی که همچون ما حق دارند این روزها در کنار عزیزانشان احساس شادی داشته باشند و نه غم، آرزوی آزادی را داریم.
باری دیگر سال جدید را تبریک می‌گوییم و سالی پر از خیر و برکت همراه با فرداهای روشن را برای خودمان و خودتان خواستاریم☀️
یادمان باشد فردای روشن را باید ساخت همانطور که سایه می‌گوید:
راهِ ما راهِ حق، راه بهروزی است
اتحاد اتحاد، رمز پیروزی است✌️

#محمد_احمدوند_شاهوردی


پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal☘️💡

بعد از 127 روز محمد عزیزمان آزاد شد🕊

آری، جمله کوتاه است.
شرح درد این ارقام ردیف شده ناممکن...
باشد که این رنج‌ها بی‌ثمر نمانند
و به امید روز‌هایی زیباتر🌈
#محمد_احمدوند_شاهوردی

#اخبار_با_پرايمر 🎙📣

📌باتری‌های جدید، سلول های سرطانی را از اکسیژن محروم می‌کنند.

مطالعه‌های اخیر روی موش‌ها نشان می‌دهد که یک باتری کوچک انعطاف پذیر و خود شارژ که دور یک تومور پیچیده شده است که الکترود روی باتری با مکیدن اکسیژن از محیط، شارژ می شود، اکسیژن را از محیط سلول های سرطانی حذف می کند و قدرت برخی از درمان های سرطان را افزایش می دهد.
درحال حاضر، دانشمندان به این فکر می‌کنند که چگونه این باتری‌ها باید انعطاف‌پذیرتر و قوی‌تر شود تا روی تومورهایی به اندازه انسان کار کند.

📌موش‌هایی با دو پدر بیولوژیکی
دانشمندان ژاپنی برای اولین بار از سلول‌های سوماتیک نر، سلول تخمک تولید کردند که قابلیت بارور شدن به شکل طبیعی را دارد و جنین سالم را تولید می‌کند. 
آن‌ها ابتدا سلول‌های پوست دم موش نر را برداشتند که کروموزوم X و Y را دارند؛ سپس آن‌ها را به Induced pluripotent stem cells یا iPSCs تبدیل کردند. این سلول‌های بنیادین می‌توانند به هر نوع سلولی تبدیل شوند.
در طول فرایند درصدی از سلول‌ها کروموزوم Y خود را از دست داند و ‘XO’ شدند. این سلول‌ها تحت دارویی به نام reversine کروموزوم X دوبرابر و سلول‌ها ‘XX’ شدند. از آن‌ها سلول‌های تخمکی حاصل شد که سپس با اسپرم موش نر دیگری بارور شدند و در رحم موش ماده قرار گرفتند. از 630 تخم فقط 7 نوزاد موش حاصل شدند. طبق گفته دانشمندان این موش‌ها دوره زندگی و تولیدمثل طبیعی داشتند.

📌گیاهان "گریه می­‌کنند" و برخی حیوانات صدای آن­ها را می­‌شوند.
گیاهان در سکوت عذاب نمی­‌کشند. گیاهانی که به آب احتیاج دارند یا تحت استرس­‌اند تا 35 صدا در ساعت تولید می­‌کنند، در حالی‌ که گیاهان سیراب و بریده‌نشده بسیار ساکت­‌ترند و فقط یک صدا در ساعت تولید می­‌کنند.
این صداها در محدوده اولتراسوند تولید می­‌شوند. در واقع انقدر بلند که فقط تعداد بسیار کمی از انسان­‌ها می­‌توانند آن­.ها را بشنوند. هرچند حیواناتی مثل خفاش­، موش و برخی حشرات احتمالا در دنیایی پر از صدای گیاهان زندگی می­‌کنند. همین تیم تحقیقاتی متعاقبا تحقیقاتی انجام داد که نشان می­دهد گیاهان به صداهای تولید‌شده توسط حیوانات پاسخ می­‌دهند.

📌انسان‌های اولیه 170000 سال پیش چه می‌خوردند؟ حلزون‌های زمینی برشته‌شده‌ی بزرگ!
تا به حال، قدیمی‌ترین شواهد حاکی از خوردن حلزون‌های زمینی توسط انسان‌ها به 49000 سال پیش در آفریقا و 36000 سال پیش در اروپا مربوط می‌شد. اما ده‌ها هزار سال قبل از آن، مردم در پناهگاه صخره‌ای در جنوب آفریقا، این خزنده‌های نرم، جویدنی و مغذی را کباب می‌کردند که می‌توانستند به اندازه دست یک انسان بالغ رشد کنند. به گفته محققان، این خوراکی بزرگ بین 160000 تا 70000 سال پیش محبوبیت خاصی پیدا کرد. وویسیزاک می‌گوید: پروتئین ساده و چرب حلزون‌ها می‌تواند غذای مهمی برای افراد مسن و بچه‌های کوچک باشد که کمتر قادر به جویدن غذاهای سفت هستند. اشتراک‌گذاری غذا نشان می‌دهد که رفتار اجتماعی مشارکتی از آغاز در گونه ما وجود داشته است.

📌سیارات بدون ستاره ممکن است قمرهایی مناسب برای زندگی داشته باشند.
اگر مدار قمر به صورت دایره‌ای نباشد، گرانش سیاره به طور مداوم اصطکاک ایجاد کرده و باعث می‌شود قمر گرم بماند. با یک اتمسفر به اندازه کافی ضخیم و گرما، که احتمالاً تحت سلطه دی اکسید کربن است، ممکن است سطح به اندازه کافی گرم باشد تا آب مایع بماند. این آب می‌تواند از واکنش‌های شیمیایی با دی‌اکسید کربن و هیدروژن موجود در اتمسفر ناشی شود اما چنین قمری برای همیشه گرم نمی‌ماند. همان نیروهای گرانشی که آن را گرم می‌کند، مدار آن را نیز به شکل دایره در می‌آورد. به تدریج، جزر و مد گرانشی که قمر احساس می‌کند، آن را کم کم تغییر می‌دهند و منبع گرمای اصطکاکی کاهش می‌یابد. محققان به دنبال مکان‌هایی هستند که این شرایط قابل سکونت را بتوان برای صدها میلیون یا میلیاردها سال حفظ کرد.

پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

👽 پیام به بیگانگان

 📡 در ۱۶ نوامبر سال ۱۹۷۴ و به‌دنبال بازسازی مجدد تلسکوپ آرسیبو در کشور پورتوریکو، پیامی از طریق امواج رادیویی FM به فضا ارسال شد که با عنوان پیام آرسیبو شناخته می‌شود. این پیام شامل هفت بخش و حاوی اطلاعات زیر بود:


۱. اعداد از یک تا ده

۲. عدد اتمی عناصر H ، C ، N ، O ، P ، S که سازندۀ دئوکسی‌ ریبونوکلئیک‌ اسید (DNA) هستند

۳. فرمول‌های شکر و باز موجود در نوکلئوتیدهای DNA


۴. تصویری از ساختار مارپیچ DNA

۵. تصویری ساده از انسان، اندازۀ قد یک انسان متوسط و جمعیت انسان‌ها در کرۀ زمین
(که البته امروزه جمعیت جهان به ۸ میلیارد رسیده است!)

۶. تصویری از منظومۀ شمسی و جایگاه سیارۀ زمین در این منظومه (که در جایگاه سوم قرار دارد)


۷. تصویری ساده از تلسکوپ رادیویی آرسیبو

💿 حجم تقریبی این پیام تنها ۲۱۰ بایت بود که ارسال آن سه دقیقه به طول انجامید

 🌌 مقصد نهایی این پیام نیز خوشۀ ستاره‌ای Messier 13
بود. این خوشۀ ستاره‌ای حدود ۲۳۵۰۰ سال نوری از ما دورتر است اما در آن زمان، در آسمان محل ارسال پیام موجود بود..

🧬 اهمیت آستروبیولوژیکی و به‌خصوص اهمیت بیولوژیکی پیام آرسیبو، وجود داده‌های مهمی دربارۀ ساختار سلول‌ها، مولکول‌های زیستی و ژنتیک است. همچنین در این پیام، به مولکول‌ مهمی همچون DNA نیز اشاره شده است که در ژنتیک موجودات زمینی نقش مهمی دارد. به‌علاوه با ارائۀ جایگاه زمین در منظومۀ شمسی نسبت به خورشید، اطلاعی کلی از شرایط دمایی زمین نیز داده شده است.

📶 برخلاف تصور عموم، هدف اصلی از ارسال این پیام، ارتباط با موجودات فرازمینی نبود؛ چرا که حدود ۲۳۵۰۰ سال نوری طول می‌کشید تا این پیام به خوشۀ ستاره‌ای هدف برسد و مجددا همان میزان زمان لازم بود تا درصورت دریافت پیام توسط موجودات هوشمند، پاسخی به دست ما برسد! به‌علاوه، باتوجه‌به اینکه چیزی حدود ۲۳۵۰۰ سال نوری طول می‌کشید تا پیام به مقصد خوشۀ ستاره‌ای برسد، دیگر آن‌موقع خوشۀ ستاره‌ای در آن جایگاه جهت دریافت پیام وجود نداشت!

💡 طبق گفته نشریۀ Cornel News که در ۱۲ نوامبر ۱۹۹۹ منتشر شد، هدف اصلی از ارسال این پیام، نشان‌دادن قابلیت‌‌های تجهیزات جدیدی بود که به تلسکوپ آرسیبو اضافه شده بود.

⚙ درنهایت، سال‌هاست که از ارسال آن پیام که نشان‌دهندۀ شکوه و ارتقای علم بشریت بود، می‌گذرد.

اکنون ما در سال ۲۰۲۳ هستیم، دورانی که به مراتب تلسکوپ‌های متفاوت‌تر و پیشرفته‌تری مانند "جیمز وب" توسط دانشمندان در فضا قرار می‌گیرند و در یافتن پاسخ به سوالات کلیدی‌تری مانند پیدایش حیات و همچنین در رسیدن به اهداف بزرگی همچون یافتن حیات در سیارات  دیگر به ما کمک می‌کنند.
اما باید در نظر داشت که هر تلسکوپی هرچند غول آسا و عظیم، مانند هر مولکولی هرچند کوچک در ابعاد سلولی، عمری محدود دارد و پس از مدتی کارایی خود را از دست می‌دهد. این اتفاق برای تلسکوپ آرسیبو نیز افتاد و در یکم دسامبر سال ۲۰۲۰ برای همیشه از رده خارج شد.

✍️🏻 نویسندگان : محمد خانلری ، هلیا حاجی حسنی

✍️🏻 ویراستار: غزل ارجمند کرمانی

📚 منابع: 1, 2, 3, 4

پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

⚪️•• شماره چهل و سوم نشریه DNA منتشر شد ••⚪️

⚜ صاحب امتیاز: انجمن علمی دانشجویی بیوتکنولوژی دانشگاه الزهرا(س)

⚜ مدیرمسئول: سمیرا کمیجانی

⚜ سردبیر: مریم هادی‌پور

〰〰〰〰〰〰〰〰


در این شماره می‌خوانیم:

🧑🏻‍🔬✨داستان دختران بلند‌ پرواز

🔬🧫 میکروبیوم روده و دیابت

🩺💊 پیشرفت‌هایی در تشخیص و درمان سرطان

🪼🌍میکروپلاستیک چیست؟

🤖💻 پدیده شگفت‌انگیز قرن حاضر، هوش مصنوعی

🧬 💉درمان با ژن‌های خودکشی: راه‌حلی برای سرطان تخمدان



🔎@DNAmagazine
🔎@aubiotechnology
〰〰〰〰〰〰〰〰
🧬🧬🇩‌‌🇳‌‌🇦‌🧬🧬

🔘نسل جدید بیوپسی و تاثیر آن در تشخیص سرطان🔘


💉در برخی موارد، پزشک ممکن است تصمیم بگیرد که به نمونه‌ای از بافت یا سلول‌های شما برای کمک به تشخیص بیماری یا شناسایی سرطان نیاز دارد.
برداشتن بافت یا سلول برای تجزیه و تحلیل، بیوپسی نامیده می‌شود.

💊بیوپسی تنها راه مطمئن برای تشخیص بیشتر سرطان می‌باشد. تست‌های تصویربرداری مانند سی‌تی اسکن و اشعه ایکس می‌توانند به شناسایی مناطق نگرانی کمک کنند، اما نمی‌توانند بین سلول‌های سرطانی و غیرسرطانی تمایز قائل شوند.

اصطلاح "بیوپسی" در سال ۱۸۷۹ توسط ارنست بسنیر وارد اصطلاح پزشکی شد. پس از آن اولین بیوپسی تشخیصی در روسیه در سال ۱۸۷۵ توسط (M. M. Rudnev) انجام می‌شود.

🔬در تاریخ بیش از ۱۰۰ ساله‌ی توسعه‌ی بیوپسی می‌‌توان سه مرحله را مشخص کرد:
-استفاده‌ی گاه و بی گاه از روش بافت شناسی شامل اندام‌ها و بافت‌های زنده که برای مشاهده و مطالعه در دسترس هستند (تقریباً تا اواخر قرن ۱۹)
-استفاده‌ی محدود از بیوپسی (تا اواسط قرن ۲۰)
-مرحله‌ی کنونی که در آن این روش به طور گسترده پذیرفته شده است و استفاده از آن به طور کلی (با توجه به ارگانیسم انسان) نه تنها در انکولوژی بلکه عملاً در تمام تخصص‌های بالینی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

🧬بیوپسی مایع یکی از روش های جدید برای تشخیص سرطان است که امروزه با پیشرفت تکنولوژی و گسترده شدن هوش مصنوعی(AI)در زندگی باعث شده ارتباط بین رشته‌ای زیست شناسی و ریاضیات عمیق‌تر از قبل بشود.
در واقع بیوپسی مایع یک آزمایش آزمایشگاهی است که بر روی نمونه‌ای از خون، ادرار یا سایر مایعات بدن انجام می‌شود تا سلول‌های سرطانی از تومور یا قطعات کوچک DNA، RNA، یا سایر مولکول‌های آزاد شده توسط سلول‌های تومور در مایعات بدن فرد را جستجو کند.
بیوپسی مایع اجازه می‌دهد تا نمونه‌های متعدد در طول زمان گرفته شود، که ممکن است به پزشکان در درک نوع تغییرات ژنتیکی یا مولکولی در تومور کمک کند.
بیوپسی مایع ممکن است برای کمک به یافتن سرطان در مراحل اولیه استفاده شود.
همچنین ممکن است برای کمک به برنامه ریزی درمان یا برای اطلاع از اینکه درمان چقدر خوب کار می‌کند یا اینکه آیا سرطان عود کرده است استفاده شود.


💊تفاوت بین مایع Biopsy و خود Biopsy در چیست؟

🩻 بر خلاف بیوپسی، بیوپسی مایع به طور مستقیم بافت تومور را آزمایش نمی‌کند. در عوض، با استفاده از شواهدی که تومور در خون یا ادرار ایجاد کرده آزمایش می‌کنند.
در طول آزمایش بیوپسی، ارائه‌دهنده‌ی مراقبت‌های درمانی شما نمونه‌ای از بافت تومور را برمی‌دارد و سلول‌ها را در آزمایشگاه آزمایش می‌کند تا ببیند آیا سرطانی هستند یا خیر. در مقابل، بیوپسی مایع نشانه‌های تومور مانند سلول‌های تومور و DNA تومور را تشخیص می‌دهد.

بیوپسی در هنگام تشخیص سرطان "استاندارد طلایی" در نظر گرفته می‌شود و به عنوان بهترین روش موجود برای تشخیص سرطان شناخته می‌شود.

با این حال، وقتی بیوپسی‌های مایع سرطان را تشخیص می‌دهند، اطلاعات ارزشمندی در مورد سلول‌های سرطانی ارائه می‌دهند که می‌تواند به ارائه‌دهنده مراقبت‌های بهداشتی شما در برنامه‌ریزی درمان کمک کند.


🔬در سال ۲۰۱۸ دکتر بابک علی پناهی دانش آموخته دانشگاه تورنتو کانادا ویکی از موسسان شرکت Exai Bio به همراه دکتر هانی گودرزی و بقیه همکارانشان، نسل دوم بیوپسی مایع مبتنی بر oncRNA با استفاده از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML) برای تفسیر هزاران oncRNA موجود در خون بیماران مبتلا به سرطان با شناسایی الگوهای منحصر به فرد و خاصِ سرطان استفاده می کند ارائه دادند. شرکت Exai تا کنون در حال توسعه آزمایش‌های بیوپسی مایع است که دسته جدیدی از نشانگرهای زیستی کوچک غیر کدکننده RNA مرتبط با سرطان را شناسایی می‌کند که RNA‌های غیر کدکننده یتیم (oncRNA) نامیده می‌شوند.
محتوای RNA رونوشت نسبت به محتوای DNA ژنوم، دید پویاتر و جامع‌تری به تشخیص و حتی درمان سرطان قابل عمل ارائه می‌دهد. تست های مبتنی بر oncRNA حساسیت و ویژگی بالایی دارند زیرا oncRNA ها در خون بیماران مبتلا به سرطان فراوان هستند و در افراد بدون سرطان تا حد زیادی وجود ندارند. دستاورد تشخیص سرطان و شناسایی آن فقط با یک نمونه خون و به کمک orphan non-coding RNAs (oncRNAs) موجود در خون افراد سرطانی قدم بسیار بزرگی برای مدیریت و در نهایت به درمان سرطان کمک شایانی می‌کند.

👥نویسندگان:مهیار عبدی، حوریه تاجیکی، آیلار عباسپور، ملیکا سعد نیا

🖋ویراستار: مائده ذوالفقاری

📚منابع: ۱، ۲، ۳

پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

❓آیا می‌دانستید که با یک بار اهدای خون می‌توان جان سه نفر را نجات داد؟

🩸روز جهانی اهدای خون که در ۱۴ ژوئن در سراسر جهان جشن گرفته می‌شود، توجه را به نیاز حیاتی به خون و فرآورده‌های خونی ایمن جلب می‌کند.

اهدای خون به عنوان یکی از مهمترین واحدهای درمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله:
۱) درمان بیماری‌های خونی
۲) جراحی و ترمیم با اهدای خون به عنوان یکی از عوامل مهم در جراحی و ترمیم بافت‌های بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳) درمان بیماری‌های قلبی
۴) درمانی بیماری‌های کبدی
۵) بیماری‌های خاص

▪️آیا اهدای خون مزایای مفیدی برای بدن دارد؟

▫️حتما تا به‌ حال اصطلاح پر خونی را شنیده‌اید!
این اصطلاح برای کسانی به‌ کار برده می‌شود که روزانه و به‌طور کلی میزان آهن بیش از نیاز بدنشان دریافت می‌کنند!
مصرف آهن بیش از نیاز بدن، باعث تولید رادیکال‌های آزاد در بدن می‌شود.
افزایش رادیکال‌های آزاد در بدن باعث افزایش احتمال بیماری‌های مزمن قلبی و عروقی و اختلال در عملکرد طبیعی سلول‌ها در افزایش ریسک ابتلا به سرطان در بدن می‌شود.
▫️اثر اهدای خون بر لاغری:
اهدای خون منظم باعث سوزاندن مقدار قابل توجهی کالری می‌شود(حدود ۶۵۰ کالری در هر بار اهدا).
▫️بطور کلی اهدای خون منظم باعث جریان خون بهتر در بدن و کاهش تخریب یا انسداد عروق خونی می‌شود.
▫️علاوه بر آن آزمایش‌های قبل از اهدا باعث آگاهی فرد و اقدام به موقع مانند مشکلات خونی، هپاتیت، HIV و... می‌شود.
طبعا همین آزمایشات ساده باعث اقدام به موقع برای کنترل و درمان در فرد می‌شود.

🔸و حالا چه اتفاقی برای خون‌های اهدا شده می‌افتد؟
ذخیره سازی و پردازش:
پس از جمع آوری، خون اهدایی تحت فرآیندهای دقیق پردازش و نگهداری قرار می‌گیرد. پروتکل‌های علمی برای جداسازی اجزای خون مانند گلبول‌های قرمز، پلاسما و پلاکت‌ها دنبال می‌شود. این اجزا را می‌توان برای اهداف پزشکی مختلف مورد استفاده قرار داد و نیازهای مختلف بیمار را برآورده کرد. ذخیره سازی فرآورده‌های خونی با در نظر گرفتن عواملی مانند دما، ماندگاری و سازگاری به دقت تنظیم می‌شود. پیشرفت‌های علمی منجر به بهبود روش‌های ذخیره‌سازی شده‌است که یکپارچگی و کیفیت خون اهدایی را برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌کند.

🔹اهدای خون در چه محدوده‌ی سنی مجاز است؟
محدوده‌ی سنی قابل قبول ۶۵-۱۸ سال (۱۸ سال تمام) است.
داوطلبان سنین ۱۸-۱۶ سال تنها در صورت حضور پدر یا قیم قانونی و کسب رضایت کتبی از وی مجاز به اهدای خون می‌باشند.
اگر برای اولین بار است که اقدام به اهدای خون می‌کنید، حداکثر سن قابل قبول ۶۰ سال است این عدد برای اهدا کنندگان مستمر ۶۵ سال است.
اهدا کنندگان مستمر ۶۶ سال و بالاتر تنها در صورت داشتن مجوز از پزشک اهدا می‌توانند اقدام به اهدای خون کنند.

🔸سالیانه چند بار اهدای خون مجاز است؟
حداکثر دفعات اهدای خون کامل در طول سال، برای آقایان ۴ بار و برای خانم‌ها ۳ بار با رعایت حداقل فاصله زمانی می‌باشد(حداقل فاصله زمانی ۸ هفته است).

🔹آیا در صورت انجام تتو، طب سوزنی و ... می‌توان خون اهدا کرد؟
 سازمان انتقال خون در گزارشی اعلام کرده‌است: معافیت از اهدای خون به دلیل انجام تتو دائمی نیست و افراد با سابقه انجام تتو(خالکوبی)، طب سوزنی، سوراخ کردن گوش، حجامت، الکترولیز یا زالو درمانی با زالو غیرپرورشی ۱۲ ماه از اهدای خون معاف هستند.
هم‌چنین انتقال خون تاکید کرده‌است: به دلیل خطراتی مانند رنگ‌های غیر بهداشتی، سوزن‌های تاریخ مصرف گذشته و ... تتو عملی با میزان خطر بالا از منظر ابتلا به بیماری‌های قابل سرایت از راه خون تلقی می‌شود.

👥 نویسندگان:
مهسا علی رحیمی، فاطمه چهارلنگ، صدیقه اسلام پرست، زهرا باقری، حوریه تاجیکی

🖋 ویراستار: مائده ذوالفقاری

📚منبع: 1 ، 2 و 3


پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

🔴دندیمر ها

💊ایبوپروفن، مسکنی نام آشنا که کمتر کسی است که برای تهیه و استفاده از آن برای مصرف شخصی به داروخانه مراجعه نکرده باشد یا دست اعضای خانواده برای مصرف ندیده باشد.

🦠یا دارویی تحت عنوان OP-101 که به واسطه‌ی تحقیقات یک شرکت نوپا انشعاب یافته از دانشگاه جان هاپکینز برای درمان ویروس نوظهر کرونا(COVID-19) که نزدیک به چهار سال زندگی تمام افراد کره‌ی زمین را تحت تأثیر خود قرار داد.

🧪و یا آنتی بیوتیک‌های مختلف، نظیر سفتازیدیم طیف اثر گسترده‌ای برای درمان بیماری‌های باکتریایی (مانند عفونت‌های تنفسی و ادراری) دارد. یا همچنین، کاپستابین نیز داروی ضد سرطان است که در شیمی درمانی سرطان کولورکتال به کار گرفته می‌شود.

تمام موارد گفته شده در بالا داروهای سنتز شده به کمک نانو ذرات و دندیمرها می‌باشند. ساختار این دندیمرهای شگفت انگیز به چه صورت است که می‌توانند تا این حد کاربرد گسترده برای درمان بیماری‌های مختلف از کرونا، آسم وآلرژی گرفته تا سرطان و تولید داروهای ضدباکتری، ضدویروس و متابولیسم کلسیم داشته باشند؟

♦️دندریمرها ماکرومولکول‌هایی هستند که از یک هسته منشعب می‌شوند و همه‌ی انشعابات درنهایت به یک هسته مرکزی می‌رسند. در ساخت دندریمرها، اندازه و جرم مولکولی به طور دقیق قابل کنترل است. حضور تعداد زیادی انشعاب انتهایی موجب افزایش انحلال پذیری واکنش پذیری دندریمرها می‌شود. انحلال پذیری دندریمرها به شدت تحت تأثیر طبیعت گروه‌های سطحی قرار دارد و اهمیت دندریمرها در اینجا مشخص می‌شود که تأثیر گذاری درمانی هر دارویی، به انحلال پذیری خوب آن در محیط آبی بدن وابسته است.
به طور کلی، ساخت آن‌ها بر دو رویکرد متکی است که به عنوان واگرا (divergent) و همگرا (convergent) توصیف می‌شود. استراتژی واگرا شامل افزودن متوالی واحدهای انشعاب تکراری به یک هسته است. در استراتژی همگرا، واحدهای انشعاب به طور مکرر به نقطه‌ی کانونی یک دندرون قبل از اتصال نهایی آن به هسته متصل می‌شوند و سپس به صورت گروهی به هسته متصل می‌شوند.

🔬در سال‌های اخیر دندریمرهای مختلفی با کارایی‌های گوناگون برای تحقیقات تمرینی و آزمایشگاهی مورد سنتز قرار گرفته اند، به دلیل اینکه آن‌ها ساختاری پر شاخه‌ای، اشکال متقارن و تک پاشیدگی دارند.🔎

🔷دندیمرهای کریستال مایع، تکتو دندیمرها (Tecto-dendrimers)، دندیمرهای کایرال، دندریمرهای PAMAMOS، دندریمرهای هیبریدی، دندریمرهای پپتیدی، گلیکودندریمرها و دندیمرهای PAMAM مزیت‌های زیادی در حوزه های پزشکی، نانوبیوتکنولوژی و نانوپزشکی دارند. عاملی که باعث کاربرد این نانوذرات در حوزه‌ی علوم زیستی می‌شود این است که می‌توان برای محصور کردن مولکول‌های دارو، مواد ژنتیکی، عوامل هدف‌گیری و رنگ‌ها از ساختار دندریمر استفاده کرد. داروهای کونژوگه با پلیمرهای مانند دندریمرها با نیمه عمر طولانی‌تر، پایداری بالاتر، حلالیت در آب و کاهش ایمنی‌زایی شناخته می‌شوند. برای مثال، در داروهای زیست فعال (bioactive) که دارای بخش‌های آبگریز در ساختار و حلالیت کم در آب هستند، دندریمرها انتخاب خوبی در زمینه‌ی سیستم تحویل کارآمد دارو هستند.

🔶دندریمرها، اگرچه مولکول‌های منفرد هستند، می‌توانند حاوی تعداد زیادی گروه عاملی در سطوح خود باشند. به دلیل همین ویژگی، از درندریمرها در نانوبیوسنسورها و نانوسنسورها می‌توان استفاده کرد. برای مثال در گروهی از دندریمرها به نام Poly (propylene amine) dendrimer یون‌های فلزی مناسب قادر به هماهنگ شدن و اتصال به این نانوذرات هستند. مشاهده شده که وقتی یک یون Co2+ به دندریمر وارد می‌شود، باعث تغییر در خاصیت فلورسانس می‌شود و میزان این تغییر می‌تواند عاملی برای سنجش غلظت یون Co2+ باشد.

🖋ویراستار: مائده ذوالفقاری

📝نویسندگان: شمیم سادات اکرامی، مهتاب پیرمرادیان، فاطمه دهقانی زاده

📚منبع: 1 , 2 , 3

پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

Dendrimers

✔️از هوش مصنوعی تا طراحی و کشف دارو!

💊دارو، از اساسی‌ترین نیازهای بشر در مقابله و درمان بیماری‌‌ها است؛ از سرطان‌ها و ناباروی تا انواع بیماری‌هایی که تاکنون ناشناخته هستند.
آنچه در روند کشف تا رسیدن دارو به بیمار مهم است، هزینه و زمان مورد نیاز است. علاوه بر هزینه و زمان که از پارامترهای کلیدی در این روند هستند، دارو باید کارآزمایی‌های بالینی را نیز طی کند و تائیده‌ی FDA دریافت کند.(FDA Approval) همه‌ی این‌ عوامل دست به دست هم می‌دهند تا به دنبال روش‌های نوین در جهت طراحی و کشف دارو باشیم تا با صرف کم‌ترین میزان هزینه و زمان، به هدف خود برسیم.

➰هوش مصنوعی(Artificial Intelligence)، با فراهم کردن امکان تجزیه، تحلیل و پردازش حجم بزرگی از داده‌ها، می‌تواند نقش موثری در تسهیل این مسیر داشته‌باشد.
الگوریتم‌های AI قادر هستند تا الگوهای خاص در ساختارهای مولکولی را شناسایی و پیش‌بینی کنند و حتی مولکول‌های جدید طراحی کنند.

⚙پیشرفت‌های سریعِ هر روزه در یادگیری ماشین(Machine Learning) و یادگیری عمیق(Deep Learning)، باعث تغییرات چشمگیری در این زمینه شده‌است.

🧬یکی دیگر از مزایای استفاده از هوش مصنوعی در طراحی و کشف دارو این است که به محققان کمک می‌کند پیش‌بینی‌های دقیق‌تری در ارتباط با اثربخشی و ایمنی داروها انجام دهند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند احتمال ایجاد عوارض جانبی نامطلوب توسط یک دارو را پیش‌بینی کند تا محققان تلاش‌های خود را بر روی ترکیباتی متمرکز کنند که احتمال آسیب کمتری دارند. به علاوه هوش مصنوعی  نقشی کلیدی در پزشکی شخصی(Personalized Medicine) ایفا می‌کند که شامل تطبیق درمان های پزشکی با ترکیب ژنتیکی منحصر به فرد بیمار است. هوش مصنوعی می‌تواند با تجزیه و تحلیل داده‌های ژنتیکی یک فرد، اهداف دارویی را شناسایی کند و پیش‌بینی کند که کدام داروها برای آن فرد مؤثرتر هستند.

🗝هوش مصنوعی در سال های اخیر تاثیر قابل توجهی در کشف داروها داشته است. چندین پلتفرم کشف دارو مبتنی بر هوش مصنوعی، از جمله "Insilco Medicine" ، "Atomwise" و "BenevolentAI" ظهور کرده‌اند که این پلتفرم‌ها از الگوریتم‌های Machine Learning برای شناسایی داروها، پیش‌بینی اثربخشی و ایمنی آن‌ها استفاده می‌کنند.
یکی از نمونه‌های هوش مصنوعی در کشف دارو، استفاده از الگوریتم‌های Deep Learning برای پیش‌بینی ساختار سه‌ بعدی پروتئین‌ها(3D Structure of Protein) است. تعیین ساختار سه بعدی پروتئین‌ها فرآیندی دشوار و زمان‌بر است که با استفاده از الگوریتم‌های Deep Learning، محققان می‌توانند فرآیند کشف دارو را سریع‌تر و دقیق‌تر انجام دهند.

💉همچنین از هوش مصنوعی برای بهبود آزمایشات بالینی نیز استفاده می‌شود. این آزمایشات برای توسعه دارو بسیار مهم‌اند، اما اغلب زمان‌بر و گران هستند. با استفاده از هوش مصنوعی و شناسایی گروه‌های بیمارانی که احتمال بیشتری برای پاسخ به یک داروی خاص دارند، محققان می‌توانند روند تولید دارو را تسریع نمایند و هزینه آزمایش‌های بالینی را کاهش دهند.

🔘علی‌رغم مزایای فراوان هوش مصنوعی در کشف دارو، برخی از چالش‌ها باید برطرف شوند؛ یکی از چالش‌های اصلی در دسترس بودن داده‌هایی با کیفیت بالا است. با این حال، بسیاری از مجموعه داده‌ها ناقص هستند، که می‌تواند منجر به پیش‌بینی‌های نادرست شود.

🤝چالش دیگر برای استفاده از هوش مصنوعی در کشف دارو نیاز به همکاری میان رشته‌ای محققان است؛ محققانِ رشته‌های مختلف از جمله زیست‌شناسان، شیمی‌دانان و دانشمندان کامپیوتر باید برای توسعه و اصلاح الگوریتم‌های هوش مصنوعی با یکدیگر همکاری کنند که این امر در عمل می‌تواند چالش برانگیز باشد.


⚡️پتانسیل هوش مصنوعی برای تسریع روند کشف دارو و بهبود نتایج بیماران بسیار زیاد است و محققان از زمینه‌های مختلف با هم کار می‌کنند تا الگوریتم‌های هوش مصنوعی را برای دستیابی به این اهداف توسعه دهند. هوش مصنوعی به تکامل خود ادامه می‌دهد و می‌توان انتظار داشت که در سال‌های آینده شاهد پیشرفت‌های هیجان‌انگیزتری در زمینه کشف دارو باشیم.

💡با این نقلِ قول از Joel Portice و امید به پیشرفت‌های بیشتر و تسهیل این مسیر، این نوشته را به پایان می‌بریم:

“When you have technology that’s learning from looking at millions and millions of patients, it becomes incredibly proficient.” ~Joel Portice, President and CEO of egnite

📝کاری از گروه بیوانفورماتیک
🖋ویراستار: صبا صحرایی


پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

#اخبار_با_پرايمر 🎙📣

📌پانژنوم جدید انسانی می‌تواند به آشکارسازی زیست شناسی همه افراد کمک کند.
ایوان آیشلر، متخصص ژنتیک انسانی در دانشگاه واشنگتن در سیاتل، می‌گوید: پانژنوم‌ها سریع‌تر از بخش‌های تکرار نشده ژنوم تغییر می‌کنند. علاوه بر این، وقتی آیشلر و همکارانش انواع واریانت‌هایی را که در این نواحی تکراری به وجود می‌آیند را بررسی کردند، دریافتند «یک سیگنال بسیار قوی مبنی بر اینکه جهش‌هایی که در حال وقوع هستند اساساً با جهش‌ها در بقیه ژنوم متفاوت هستند». برخی از این مناطق تکراری شامل مواردی است که در مغز بزرگ انسان نسبت به گونه‌های دیگر دخیل است و ویژگی‌های دیگری که انسان را از سایر نخستی‌ها متمایز می‌کند. برخی دیگر در صفات یا بیماری‌های خاصی دخیل بوده‌اند. شاید بزرگترین دستاورد پروژه پانژنوم این باشد که در نهایت به محققان نگاه کامل‌تری به طیف کامل تنوع ژنتیکی انسان می دهد.

📌ارگانوییدها و سلول‌های بنیادی
مطالعه‌ی سلول‌ها بیشتر اوقات تنها در محیط کشت انجام می‌شود اما سلول‌ها در این حالت با شکل طبیعی خود در بدن متفاوت هستند. اکنون علم شیوه‌ای برای مطالعه‌ی بیماری‌ها و امتحان کردن روش‌های درمانی موثر در اختیار پژوهشگران قرار داده است که هنوز جای کار دارد. ارگانوییدها یا اندام‌واره‌ها نسخه مینیاتوری سه بعدی از یک اندام هستند که در آزمایشگاه با متد میکروپترنینگ ساخته می‌شوند. سلول‌های بنیادی القای پرتوان(induced pluripotent stem cells) از سلول‌های سوماتیک باز برنامه‌ریزی شده و به سلول‌های جنینی و ابتدایی تبدیل می‌شوند که می‌توانند به انواع سلول‌ها تمایز یابند و تکثیر شوند. این تحقیقات باعث می‌شود تا بتوانند علت بیماری‌ها را با دقت رشه‌یابی کنند و یا اثرات محیط خارج و مواد شیمیایی را بر اندام‌ها و سلول‌ها آزمایش کنند و راهکار ارائه دهند.

📌بطن‌های مغزی که در فضا متورم می‌شوند ممکن است حداقل به 3 سال زمان نیاز داشته باشند تا بهبود یابند.
محققان می‌دانستند که فضانوردان اغلب با بطن‌های مغزی ورم کرده به زمین باز می‌گردند اما تجزیه و تحلیل نشان داد که هر چه ماموریت طولانی‌تر باشد، سه بطن از چهار بطن بیشتر گسترش می‌یابند که نشان می‌دهد تورم پس از شش ماه در فضا کند می‌شود. دانشمندان می‌گویند که بطن‌ها در فضانوردانی که آخرین پرواز فضایی آن‌ها کمتر از سه سال قبل انجام شده است، رشد کمی داشته است یعنی مغز آن‌ها ممکن است زمان کافی بین ماموریت‌ها برای بهبودی کامل نداشته باشد.

📌اختاپوس‌ها و ماهی مرکب استاد ویرایش RNA هستند در حالی که DNA را دست نخورده باقی می‌گذارند.
اختاپوس‌ها مانند بیگانگانی در میان ما زندگی می‌کنند، آن‌ها بسیاری از کارها را متفاوت از حیوانات خشکی یا حتی سایر موجودات دریایی انجام می‌دهند. شاخک‌های انعطاف‌پذیر آن‌ها چیزی را که لمس می‌کنند، مزه می‌کنند. چشمان اختاپوس.ها کوررنگ است، اما پوست آن.ها به خودی‌خود می‌تواند نور را تشخیص دهد.
ویرایشگر اختاپوس‌ها، RNA را تغییر می‌دهند، در حالی که DNA را بدون تغییر باقی می‌گذارد.
کارولین آلبرتین، زیست‌شناس ماساچوست، می‌گوید: این حیوانات فقط جادویی هستند. آن‌ها راه‌حل‌های مختلفی برای زندگی در دنیایی دارند که از آن سرچشمه می‌گیرند. ویرایش RNA ممکن است به موجودات کمک کند تا تعداد زیادی راه حل برای مشکلاتی که ممکن است با آن مواجه شوند، ارائه کند.

📝نویسنده و ویراستار: گروه اخبار علمی

پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡

⭕️تشخیص یک ساعته سرطان روده با استفاده از هوش مصنوعی

🔹دانشمندان دانشگاه روهر بوخوم( Ruhr University Bochum ) آلمان در مطالعات جدید خود موفق به تشخیص زودهنگام سرطان روده با استفاده از هوش مصنوعی شدند.

🔸پیشرفت چشمگیر در زمینه گزینه‌های درمانی در سال‌های گذشته به طور قابل توجهی شانس درمان بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ را بهبود بخشیده است. با این حال، این رویکرد‌های جدید مانند ایمونوتراپی، نیاز به تشخیص دقیق دارند تا بتوان آن‌ها را به طور خاص برای فرد طراحی کرد.

▪️محققان مرکز تشخیص پروتئین PRODI در دانشگاه روهر بوخوم آلمان، از هوش مصنوعی در ترکیب با تصویربرداری مادون قرمز برای بهینه سازی درمان سرطان روده بزرگ برای بیماران خاص استفاده می‌کنند. روش بدون برچسب و خودکار می‌تواند تجزیه و تحلیل‌های پاتولوژیک موجود را تکمیل کند. تیمی به رهبری پروفسور کلاوس گرورت یافته‌های خود را در مجله اروپایی سرطان در ژانویه ۲۰۲۳ گزارش کردند.


📌بینش عمیق به بافت انسان در عرض یک ساعت

🔹تیم PRODI در چند سال گذشته در حال توسعه یک روش تصویربرداری دیجیتال جدید بوده است: به اصطلاح تصویربرداری مادون قرمز بدون برچسب (IR) ترکیب ژنومی و پروتئومی بافت مورد بررسی را اندازه گیری می‌کند؛ به عنوان مثال اطلاعات مولکولی را بر اساس طیف مادون قرمز ارائه می‌دهد. این اطلاعات با کمک هوش مصنوعی رمزگشایی شده و به صورت تصاویر با رنگ کاذب نمایش داده می‌شود. برای انجام این کار محققان از روش‌های تجزیه و تحلیل تصویر در زمینه یادگیری عمیق استفاده می‌کنند.

🔸در همکاری با شرکای بالینی، تیم PRODI توانست نشان دهد که استفاده از شبکه‌های عصبی عمیق، تعیین مطمئن وضعیت ریزماهواره، یک پارامتر مرتبط پیش آگاهی و درمانی در سرطان روده بزرگ را ممکن می‌سازد. در این فرآیند، نمونه بافت از طریق یک فرآیند استاندارد، مستقل از کاربر و خودکار می‌گذرد و طبقه‌بندی تفاضلی تومور را در عرض یک ساعت امکان‌پذیر می‌سازد.


🔦نشانه‌ای از اثربخشی درمان‌ها

▪️در تشخیص کلاسیک، وضعیت ریزماهواره یا با رنگ آمیزی پیچیده ایمونوهیستوشیمی پروتئین‌های مختلف یا با تجزیه و تحلیل DNA تعیین می‌شود. پروفسور آندریا تاناپفل، رئیس موسسه آسیب شناسی در دانشگاه روهر می‌گوید: ۱۵ تا ۲۰ درصد بیماران مبتلا به سرطان کولون، ناپایداری ریزماهواره‌ای در بافت تومور نشان می‌دهند. این بی‌ثباتی یک نشانگر زیستی مثبت است که نشان می‌دهد ایمونوتراپی موثر خواهد بود.

▫️با گزینه‌های درمانی در حال بهبود، تعیین سریع و بدون عارضه چنین نشانگر‌های زیستی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. بر اساس داده‌های میکروسکوپی IR، شبکه‌های عصبی اصلاح، بهینه‌سازی و در PRODI آموزش داده شده‌اند تا تشخیص‌های بدون برچسب ایجاد کنند. برخلاف رنگ آمیزی ایمنی، این روش به رنگ نیاز ندارد و به طور قابل توجهی سریع‌تر از تجزیه و تحلیل DNA است.

◾️پروفسور آندریا تاناپفل در این باره گفت: «ما توانستیم نشان دهیم دقت تصویربرداری IR برای تعیین وضعیت ریزماهواره به رایج‌ترین روش مورد استفاده در کلینیک یعنی رنگ آمیزی ایمنی نزدیک است. از طریق توسعه مداوم و بهینه سازی روش، ما انتظار افزایش بیشتر دقت را داریم».

👥کاری از گروه هوش مصنوعی
🖋ویراستار: صبا صحرایی

📚 منبع


پرایمر ؛ برای شما | @Primer_Journal ☘️💡