رشته حقوق

مفهوم زیست‌ فن‌آوری

: زیست‌ فن‌آوری: پیدایی

جهان نوین با پیشرفت فن‌آوری‌های جدید در حال شکوفایی است. در حوزه‌ی پیشرفت فن‌آوری‌ بشر بلندی‌های جدیدی را فتح می کندو شاهد قابلیت‌های جدید است. نوآوری‌ و فن‌آوری‌های جدید  ناشی ازعطش بشر در پیشرفت و شوق او برای دانستن چیزهای جدید است. فن‌آوری‌، کاربردی از دانش برای حل مشکلات ویژه یا برآوردن احتیاجات معین است.

پیشرفت دانش ناشی از توسعه فن‌آوری‌‌ است. توسعه، فرآیندی بی‌پایان و پیشرفت، سفری با مقاصد نامحدود است. نقش فن‌آوری در فرآیند بی‌پایان پیشرفت و توسعه قابل توجه است. فن‌آوری به خودی خود نتیجه ای از پیشرفت و توسعه در جهت دست یابی به اهداف خاص است. از زمان تکامل مدنیت، ما شاهد توسعه و پیشرفت جامعه بوده ایم و فن‌آوری‌های گوناگون نقشی اساسی در این پیشرفت بازی نموده‌اند.

فن‌آوری‌ بیشتر مساوی با پیشرفت بیشتر است و از اختراع اتومبیل، فن‌آوری تخمیر، موتور بخار، ماشین چاپ، تلفن، رادیو، تلویزیون، فن‌آوری رایانه شروع می‌شود تا فن‌آوری‌ اطلاعات. جامعه‌ی نوین بی‌نهایت پیشرفت نموده است، در عصر جدید ما از صبح تا شب فن‌آوری‌های گوناگون را به کار می‌بریم. با این حال برخی پیشرفت های خاص، غیرقابل تصور و غیرمنتظره هستند. زیست فن‌آوری یکی از این پیشرفت‌هاست.

پیشرفت فن‌آوری در علوم حیات راه را برای زیست فن‌آوری هموار نموده است که به عنوان رشته معجزات نوین روز شناخته شده است. ظهور زیست فن‌آوری پیشرفت در علم را تغییرات اساسی بخشید. در واقع زیست فن‌آوری نه به عنوان یک فن‌آوری صرف، بلکه به عنوان ترکیبی از فن‌آوری‌های متنوع تلقی شده است. جامعه علمی می‌گوید که ترکیبی از فن‌آوری گوناگون برای استفاده‌ی همزمان ارایه شده است. فن‌آوری نتیجه تلاش‌های ذهنی و فیزیکی بشر است. با این حال توصیف یک فن‌آوری مانند زیست فن‌آوری به خودی خود مستلزم تلاش‌های فکری و ذهنی می‌باشد.

 

بند اول: تعریف و معنای زیست فن‌آوری

اصطلاح «biotechnology» تلفیقی از دو لغت «bio» و «technology» است. لغت «bio» از لغت یونانی «bios» گرفته شده که به معنای زندگی است. «technology» به معنای کاربرد دانش برای اهداف علمی و دست یابی به نتایج مطلوب است. زیست فن‌آوری به معنای دانش علمی است که حیات یا موجودات زنده مانند موجودات ذره بینی، گیاهان یا حیوانات را با اهداف علمی و تجربی برای حصول نتایج مطلوب به کار می‌برد. [1]

زیست فن‌آوری به شیوه‌های فراوان و در اصطلاحات گوناگونی تعریف شده است، با این وجود تعریفی که به طور همگانی پذیرفته باشد، وجود  ندارد. زیست‌ فن‌آوری بسیار پویاست و به همین خاطر به سرعت رو به ترقی است. تعریف زیست فن‌آوری به صورت اصطلاح جامع و مانع ممکن نیست.  البته تعاریف زیادی از زیست فن‌آوری وجود دارد ولی هنوز درباره چیستی و چگونگی آن سردرگمی وجود دارد. مؤسسات و کار گروه های زیادی  تلاش نموده اند تا زیست‌ فن‌آوری را تعریف نمایند و گزارشاتی نیز منتشر نموده‌اند. اداره ارزیابی فن‌آوری های  سازمان ملل  متحد[2]، زیست فن‌آوری را به معنای فنونی که به منظوراستفاده بهینه از گیاهان یا حیوانات یا اصلاح جانداران ذره‌بینی برای کاربردهای خاص،موجودات زنده را برای ساخت یا اصلاح یک محصول استفاده می نماید، تعریف می‌کند.[3]

فدراسیون اروپایی زیست فن‌آوری (EFB) زیست فن‌آوری را به عنوان روشی برای کاربرد علوم طبیعی به منظور استفاده از موجودات، سلول‌ها وبخش‌های وابسته به آن‌‌ها و برای ارتقای سطح محصولات و خدمات تلقی می‌نماید.[4] سازمان زیست فن‌آوری بریتانیایی زیست فن‌آوری را به عنوان علمی که از سیستم زیستی موجودات یا فرآیندهای ساخت آنها برای صنعت  تولید و خدمات استفاده می کند، تعریف می نماید. زیست فن‌آوران ژاپنی زیست فن‌آوری را به معنای یک فن‌آوری که پدیده‌های زیستی را برای نسخه‌برداری و ساخت انواع متنوعی از مواد مفید بکار می برد تعریف می‌کنند.[5]

با این حال زیست فن‌آوری به مفهوم موسع یعنی هر فنی که بااصلاح گیاهان یا حیوانات یا جانداران ذره‌بینی، موجودات زنده یا بخش‌هایی از آنها را برای کاربردهای خاص استفاده می نماید . البته این یک فن واحد نیست، بلکه تلفیقی از فنون متفاوت است که برای دست‌ورزی موجودات زنده به شیوه‌های مستقیم به کار می رود. شاید زیست فن‌آوری در ماهیت چند رشته‌ای باشد. یک مجموعه از فنون پیشرفته شامل زیست‌شناسی، شیمی، زیست شیمی، میکروبیولوژی، مهندسی پروتئین، مهندسی فرآیند و مهندسی ژنتیک با هم محسوب می‌شوند و جمعاً به عنوان زیست فن‌آوری نامیده شده‌اند. به بیان دیگر زیست فن‌آوری به معنای کاربرد فن‌آوری یا دانش علمی نسبت به فرآیندهای زیستی است. این امر مستلزم مداخله بشر در فرآیندهای طبیعی زیستی به شیوه مشارکت فنی برای رسیدن به نتایج مطلوب است. بنابراین زیست فن‌آوری کاربردی از فنون اختراعی بشر نسبت به فرآیندهای طبیعی زیستی است.[6]

 

بند دوم: پیدایی و توسعه تاریخی زیست‌فن‌آوری

در 1919 کارل ارکی [7]یک مهندس مجارستانی، اصطلاح زیست‌ فن‌آوری را ابداع نمود.از نظر تاریخی، زیست‌ فن‌آوری صنعتی بود که در تولید شراب، آبجو و پنیرها دخالت داشت. امروزه زیست‌ شیمی،‌ میکروبیولوژی،‌ مهندسی پروتئین، مهندسی فرآیند و مهندسی ژنتیکی است. در سال‌های اخیر ابتکاراتی مثل مهندسی ژنتیک اثر مهمی بر زیست فن‌آوری گذاشته است. داستان استفاده از سیستم‌های زیستی برای تکمیل احتیاجات بشر شاید از 6000 سال قبل از میلاد شروع شد. در واقع رد پای زیست‌ فن‌آوری می‌تواند در 6000 سال قبل از میلاد دنبال شود، وقتی سامورایی‌ها و بابلی‌ها برای اولین بار مخمر را برای ساختن آبجو به کار بردند. مصری‌ها در 4000 سال قبل از میلاد با پروردن خمیر ترش نان می‌پختند و در چین فرآیند تخمیر برای نگهداری شیر با باکتری اسید لاکتیک برای ساختن ماست و تولید پنیر کشف شده بود. با استفاده تخمیری از فرآیندهای زیستی شروع و تغییرات زیادی در طی قرن‌ها تجربه شد. زیست فن‌آوری نوین می‌تواند به قرن 18 برگردد، وقتی که آبله در آزمایشگاه کشت شده بود تا با کمک واکنش مصونیت از توسعه بیماری‌های بعدی جدی‌تر جلوگیری نماید. در طی قرن 18 لقاح پیوندی کشف شده بود و چرخه محصول برای افزایش بازدهی به اجرادرآمده بود. فرآیند استرلیزه کردن نیز در طی قرن 19 کشف شده بود.[8]

در قرن 19 لویی پاستور قابلیت تخمیری جانداران ذره‌بینی را به اثبات رساند و به عنوان پدر زیست فن‌آوری شناخته شد. مرحله‌ی برجسته‌ی دیگر در طی قرن 19 اختراع فرآیندی از تخمیر آبجو توسط لویی پاستور در 1873 بود. او اثبات نمود که میکروب‌ها مسبب تخمیر بودند. همچنین فرآیند پاستوریزه کردن را اختراع نمود که شامل گرم کردن شراب به قدر کافی برای از فعالیت‌ انداختن میکروب‌ها بود. در واقع ارائه گرگور مندل [9] از قانون وراثت،‌ توسعه واکسن‌های پاستور، کشف آنتی‌بیوتیک‌ها در 1929 و تولیدشان در مقیاس وسیع در سال‌های 1940، جداسازی DNA توسط کریک و واتسون در 1953 کشف کروموزوم‌ها، همه مراحل برجسته‌ای در توسعه زیست‌ فن‌آوری بودند. [10]

اما مهم‌ترین تکامل در سال‌های 1970 و 1980 اتفاق افتاد وقتی که محصول فعل و انفعال میان علم‌ زیست‌شناسی و فن‌آوری وجود متنوع‌تری پیدا نمود و رابطه نام زیست‌ فن‌آوری را به دست آورد. زیست فن‌آوری نوین در اوایل سال‌های 1980 ریشه دواند وقتی که فن‌آوری DNA نوترکیب یا مهندسی ژنتیک توسعه پیدا نمود. تولید تجاری انسولین انسان از طریق فن‌آوری DNA نوترکیب در ایالات متحده امکان بالقوه فن‌آوری DNA نوترکیب را به نمایش درآورد[11]. توسعه زیست‌فن‌آوری می‌تواند در سه نسل طبقه‌بندی شود. [12]

 

1) نسل اول زیست‌فن‌آوری

نسل اول زیست‌ فن‌آوری بر مبنای شیوه تجربی و داده‌های حداقل علمی و فنی است. این فنون برمی‌گردد به عصر سنگی و کاربرد موجودات زیستی، باکتری‌ها، مخمرها، آنزیم‌ها و شیوه‌های سنتی تخمیر برای تولید غذا و نوشیدنی مثل نان و شراب را شامل می‌شود. تولید پنیرها و آبجو با استفاده از جانداران ذره‌بینی مرحله برجسته‌ این نسل بود.

2) نسل دوم زیست‌فن‌آوری

این نسل در خلال مدت زمان بین دو جنگ جهانی شروع شد، وقتی که پیشرفت‌ها در فن‌آوری تخمیر با استفاده از کشت سلولی و تولید وسایل استریل در محصولات جدید به ثمر نشست.در طول این نسل ابداعاتی همانند استون، بوتانل، گلیسرول، ویتامین B2، اسید سیتریک و اسید لاکتیک اتفاق افتاد. اختراع پنی‌سیلین در 1982 مرحله برجسته این نسل بود.

 

3) نسل سوم زیست‌فن‌آوری

سه فن‌آوری مهم یعنی کشت سلولی بافت[13]، فن‌آوری هیبریدوما[14]، فن‌آوری DNA نوترکیب که همچنین به عنوان مهندسی ژنتیک شناخته شده در نسل سوم توسعه یافته بود. این سه فن‌آوری زیست فن‌آوری نوین را ارائه می‌کنند. فن‌آوری کشت بافت به کار رفته تا رشته سلولی را بنا نهد که برای تشخیص و درمان‌های پزشکی به کار رفته است. فن‌آوری هیبریدوما در تولید آنتی بادی‌های مونوکلونال انسان استفاده شده، برای تکمیل آنتی بادی‌های طبیعی انسان در درمان‌های پزشکی به کار برده شده است. اختراع DNA توسط کریک و واتسون[15] در 1953 نقطه‌ی عطفی بود. در نسل سوم زیست‌ فن‌آوری DNA نوترکیب فنی است که شامل دست‌ورزی مواد ژنتیکی موجود زنده برای رسیدن به نتایج مطلوب می‌باشد. به راستی این فن‌آوری DNA نوترکیب است که زیست فن‌آوری را به شهرت می‌رساند. زیست فن‌آوری بر مبنای مهندسی ژنتیک تعریف شده است[16]. اختراعات زیست فن‌آوری نقشی حیاتی در بخش صنعت بازی می‌کند. اکثر اختراعات زیست فن‌آوری در حوزه غذا، کشاورزی و صنعت پزشکی قرار می‌گیرد.  اختراعات خاص زیست فن‌آوری در حوزه جنگل‌داری، محیط زیست، انرژی و شیمی قرار می‌گیرد.

 

بند سوم- کاربرد و دامنه زیست‌فن‌آوری

زیست‌ فن‌آوری یک فن میان‌رشته‌ای است واز لحاظ کلرربردی چند رشته‌ای می‌باشد. اصطلاح چندرشته‌ای شیوه های گوناگونی را نسبت به مسایلی که معمولاً در یک حوزه معین اتفاق می‌افتد، توصیف می‌کند. کاربرد موفقیت‌آمیز زیست فن‌آوری به همکاری متخصصان در رشته‌های گوناگون وابسته است. دامنه و کاربرد زیست فن‌آوری روز به روز در حال افزایش است.[17]زیست فن‌آوری ابتدایی به تخمیر آبجو محدود شده بود، اما امروزه در تکامل حوزه‌های خاص از صنعت همانند کشاورزی، کشاورزی حیوانی، صنعت پزشکی و دارویی جنگل‌داری، شیلات، حفاظت از محیط زیست، صنایع شیمیایی، غذا، مشروبات و بسیاری دیگر قابل توجه است. برای فهم دامنه اهمیت زیست فن‌آوری مباحثه کاربردش در رشته‌های متفاوت مناسب خواهد بود.

 

1) کشاورزی و زیست فن‌آوری

کشاورزی بخشی است که تأمین غذای جهان را بر عهده دارد. تولیدات این بخش حداقل روزانه دو یا سه بار توسط هر شخص به کار می رود. همچنان که جمعیت جهان روز به روز افزایش می یابد، تقاضا برای تولید بیشتر در این بخش نیز در حال افزایش است. به منظور برآورده ساختن تقاضای این جمعیت روبه‌رشد، باید تولید افزوده وجود داشته باشد. به علاوه بخش صنعت نیز مستقیم و غیرمستقیم، برای تأمین مواد اولیه به بخش کشاورزی وابسته است.[18] در ازمنه قدیم، کشاورزان شیوه‌های متفاوتی را برای افزایش تولید پیاده می کردند. برای مثال تغییر محصول،قطع کردن، جوانه زدن، پیوندزنی و کشت بافت. با این حال کاربرد زیست فن‌آوری در بخش کشاورزی به تغییراتی منجر می‌شود که نوید به بار نشستن نتایج خوب را به همراه دارد.  گیاهان زیادی وجود دارد که با مقاومت در برابر کمبود آب رشد می‌کنند و تعداد کمی از گیاهان وجود دارند که در مقابل آفت‌ها و علف‌های هرز مقاومند.

چگونه میتوان کاری کرد که محصولات عادی نیز بتوانند نسبت به آفت‌ها و علف‌های هرز مقاومت نشان دهند؟ چگونه خواهد بود اگر محصولات عادی بتوانند بازدهی بالاتر بدهد؟ این تنها یک خیال نیست، بلکه از طریق زیست فن‌آوری بسیار محتمل است. زیست فن‌آوری از طریق مهندسی ژنتیک تولید چنین محصولات اعلایی با کیفیات مطلوب را وعده می دهد. هر محصول گیاهی می‌تواند برای دست یابی به نتایج مطلوب مهندسی شود. با دست‌ورزی ژنوم گیاهان، ژن‌ها برای ویژگی‌های معین مثل پایداری نسبت به آفت‌‌ها، علف‌های هرز، علف‌کش‌ها و مقاومت نسبت به شرایط خشکی، رمزگذاری می شوند. ژن‌های مطلوب جدا شده و در یک محصول منتخب داخل شده است[19]. فن جداسازی و داخل نمودن ژن‌ها مهندسی ژنتیک نامیده شده است[20]. فن مرتب نمودن ژن‌ها به گیاهان مهندسی ژنتیک شده با کیفیاتی مثل بازدهی بالا، توانایی مقاومت در برابر آفت‌ها، حشرات و علف‌های هرز و توانایی تحمل شرایط خشکی،منجر شد. اگر یک گیاه مهندسی ژنتیک از گیاه عادی با همان هزینه تولید بازدهی بالاتری داشته باشد، این قطعاً به کشاورز نیز به همان اندازه به جامعه نفع خواهد رساند. به علاوه گیاهی که نسبت به حشرات، علف‌های هرز، آفت‌ها و آفت‌کش‌ها پایدار است، هزینه‌ی تولید را کاهش خواهد داد.[21]

مطلب مشابه :  تعیین تأثیر قوّه قاهره به عنوان عامل معافیّت از مسؤولیّت

در کشورهای در حال توسعه تاثیر و کاربرد زیست فن‌آوری در بخش کشاورزی به شدت احساس شده است. در ایالات متحده آمریکا به 15 گیاه ترنسژنتیک در 1995 مجوز عرضه به بازار داده شده بود، 13 گیاه دیگر در انتظار مجوز بودند.[22] در اروپا بنا به گزارش 496 گیاه ترنسژنیک در طی 94-1986 منتشر شده بود. جهان در حال توسعه، به آرامی، به جهان توسعه یافته می‌رسد. کاربرد زیست فن‌آوری سطوح تولید را افزایش و هزینه‌ی تولید را کاهش داده است. زیست فن‌آوری محصولات مهندسی همانند کتان زیست فن‌آوری، برنج زیست فن‌آوری، سویای زیست فن‌آوری، گندم زیست فن‌آوری، گوجه‌ فرنگی زیست فن‌آوری و سیب‌زمینی زیست فن‌آوری را تولید می‌نماید. در مقایسه با محصولات عادی،‌ گندم و برنج مهندسی ژنتیک تحت همان شرایط کشت تا 30 درصد بازدهی بیشتری دارد[23]. این گواهی است بر این که گیاهان مهندسی ژنتیک شده قادربه ارایه کیفیت بهتر، بازدهی بالاتر و پایداری به آفت‌ها و علف‌های هرز می باشند. بنابراین کاربرد زیست فن‌آوری در این بخش نتایج مفیدی به بار می‌آورد.

 

2) دامپروری و زیست فن‌آوری

در رشته دامپروری، کاربرد زیست فن‌آوری به تولید بازهی بالای شیر، گوشت و پشم می انجامد. زیست فن‌آوری در دامپروری از طریق کشت بافت، شبیه‌سازی و مهندسی ژنتیک اعمال شده است[24]. کشت بافت شامل جداسازی و کشت سلول‌ها یا اندام یک حیوان در آزمایشگاه (خارج از بدن) برای نتیجه‌ی مطلوب است. کشت بافت در حیوانات برای آزمایش داروها و دواها مفید است. شبیه‌سازی شامل توسعه نسخه عینی یک موجود زنده از طریق جداسازی برخی بافت‌ها یا سلول‌های اصلی موجود و رشد همان در یک موجود زنده کامل است که همانند نسخه اصلی است. دالی [25]معروف‌ترین گوسفند جهان، یک فرآیند شبیه‌سازی است. مهندسی ژنتیک حیوانات شامل جداسازی ژن‌های خاص رمزگذاری شده برای صفات اختصاصی معین و الحاق و ابراز همان در یک حیوان کاندید برای حصول نتایج مطلوب است. حیوانات پیوندی تولید شده از طریق پیوند دو حیوان متفاوت با آرایش ژنتیکی متفاوت را دیده‌ایم. پیوند یک حیوان مقاوم به بیماری با یک حیوان با بازدهی بالای شیر ممکن است نتایجی دارای هر دو کیفیت مطلوب مقاومت به بیماری و بازدهی بالای شیر را نتیجه دهد. تعداد کمی از حیوانات نسبت به بیماری‌ها مقاومند، اما قادر به دادن شیر، گوشت یا پشم با بازدهی بالا نیستند، در حقیقت حیواناتی که شیر، گوشت یا پشم با بازدهی بالا دارند، از پایداری نسبت به بیماری‌ها عاجزند. چگونه ممکن خواهد بود که همان حیوان هر دو ویژگی مقاومت به بیماری و به علاوه بازدهی بالا را دارا باشند. مهندسی ژنتیک یک رشته فرعی زیست فن‌آوری، نوید عینیت بخشیدن به چنین رویایی را در کشاورزی حیوانی به همراه دارد. مهندسی ژنتیک جداسازی رمزگذاری ژن‌ها برای صفات اختصاصی ویژه از حیوانات متفاوت و داخل نمودن همان در یک حیوان منتخب را ممکن ساخته است. برای مثال رمزگذاری ژن برای بازدهی بالا می‌تواند جداسازی شود و داخل حیوانی شود که قادر به مقاومت در برابر بیماری‌هاست یا برعکس. نتیجه حیوانی دارای هر دو صفت اختصاصی می‌باشد[26]. از طریق این شیوه گوسفند مهندسی ژنتیک قادر به دادن بازدهی بالایی از گوشت و پشم، گاو مهندسی ژنتیک قادر به دادن بازدهی بالای شیر شده بود. به علاوه شیر گاو می‌تواند از طریق جای دادن یک رمزگذاری ژنی ویژه برای جای دادن چنین پروتئین خاصی در بدن‌اش با ارزش های پروتئینی بالا غنی شود.[27]

به طور مشابه، از طریق مرتب نمودن ژن‌ها ممکن است تولید میمون، خرگوش و موش مهندسی ژنتیک هم ممکن باشد. وانگهی، حیوانات مهندسی ژنتیکی در آزمایش داروها،‌ دواها و درمان‌ها به کار رفته‌اند. این شیوه‌ای معین است در رشته پزشکی که داروها، دواها و درمان‌ها را قبل از اجرای آن‌ها در انسان در حیوانات می‌آزماید. گاهی حیوانات مهندسی ژنتیک تنها به هدف آزمایش داروها و دواها تولید شده‌اند.[28]

Onco-mouse  یک چنین نمونه‌ای است که تنها با هدف آزمایش بیماری سرطان تولید شده است.

به علاوه پروتئین‌های خاص آنتی‌بادی‌ها و آنزیم‌های تولید شده خارج از بدن حیوانات گوناگون ارزش‌های دارویی دارد. چنین پروتئین‌هایی، چنان‌چه به طور تجاری تولید شده، می‌تواند برای آماده سازی داروها و دواها به کار گرفته شود. بدن خوک به عنوان کارخانه داروسازی شناخته شده است[29]. خوک پروتئین‌ها و آنتی‌بادی‌هایی را درون بدنش تولید می‌کند که ارزش دارویی قابل توجهی دارد. زیست فن‌آوری تولید چنین پروتئین‌هایی از طریق جداسازی و داخل نمودن رمزگذاری ژنی برای چنین پروتئینی در یک موجود منتخب نوید می‌دهد. چنین موجود مهندسی ژنتیک، پروتئین مطلوب را در بدنش تولید می‌کند. باکتری در تکثیر و تولید پروتئین در یک مهلت کوتاه زمانی سریع است. بنابراین کلاً باکتری برای تولید پروتئین‌های موجودات متفاوت (حیوان، گیاه و بشر) با داخل نمودن ژن مربوطه به کار رفته است. واکسن ویروس هپاتیت B در وضعیت بالا از مخمر مهندسی ژنتیک رشد نموده است[30]. به علاوه حیوانات مهندسی ژنتیک به عنوان راکتورهای زیستی برای تولید محصولات سوخت و ساز انسان به کار رفته‌اند. اخیراً کشاورزی حیوانی شاهد تغییراتی شدید به علت کاربرد زیست فن‌آوری بوده است. شاید کاربرد زیست فن‌آوری در کشاورزی را دارا شدن کیفیاتی مثل بازدهی بالای شیر، گوشت یا پشم با هزینه نسبتاً پایین تولید نتیجه داده است. گذشته از این حیوانات مهندسی ژنتیک که از طریق فن‌آوری اختراع شده اند، برای آزمایش داروها، دواها و واکسن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

3) زیست‌فن‌آوری در پزشکی و دارو‌سازی

صنعت پزشکی و داروسازی نیازهای سلامت و بهداشت جامعه را برآورده می سازد. زیست فن‌آوری جایگزینی قدرتمند نسبت به شیوه‌های سنتی کشف دارو ارائه می‌کند .ظهور فن آوری DNA نوترکیب یا مهندسی ژنتیک راه را برای اختراع داروهای دارای آنتی‌بادی‌ها و پروتئین‌ طبیعی هموار نموده است[31].

یک بدن زنده به طور طبیعی پروتئین‌های خاص، آنزیم‌ها و آنتی‌بادی‌ها را برای جنگ در مقابل بیماری‌ها و حمله ویروس‌ها تولید می‌کند. ژن‌های درون بدن برای پایداری و جنگ در مقابل بیماری‌ها یا حملات ویروسی با ابزار پروتئینی خاص یا آنتی‌بادی یا آنزیم از طریق زیست فن‌آوری فعال شده است[32]. جداسازی رمزگذاری ژنی ویژه برای چنین آنتی‌بادی‌ها و پروتئین‌هایی برای تولید همان در یک مقیاس بزرگتر ممکن است. ژن‌های جدا شده می‌تواند در هر جاندار ذره‌بینی (باکتری) برای تولید پروتئین یا آنتی‌بادی که ژن برای آن رمزگذاری شده جای داده شود. پروتئین یا آنزیم یا آنتی‌بادی می‌تواند امکان استفاده در تولید داروها و درمان‌ها برای بیماری‌ها را فراهم نماید. برای مثال انسولین طبیعی تولید می‌کند. بیماران دیابتی از تولید ناکافی انسولین در بدنشان رنج می‌برند و بنابراین نیاز به تولید انسولین در بدنشان دارند. انسولین انسان می‌تواند از نظر تجاری به شیوه‌ی مهندسی ژنتیک با جداسازی رمزگذاری ژن‌ها برای تولید انسولین در بدن انسان و جای دادن همان در یک باکتری تولید شود. چنین تولید تجاری از انسولین انسان به عنوان کمکی عمده برای بیماران دیابتی می‌باشد. همچنین بدن زن هورمونی به نام ریلکسین [33] تولید می‌کند. رمز گذاری ژن برای هورمون‌ها فعال می‌شود و دستور می‌دهد که هورمون بدن زن را که از درد زایمان خسته شده، سست نماید. از طریق مهندسی ژنتیک همین هورمون می‌تواند به طور تجاری تولید شود و در تولید مسکن‌های درد به کار می‌رود.[34]

در 1982 انسولین مهندسی ژنتیک در بریتانیا و ایالات متحده مجوز بازاریابی گرفت. به همان شیوه در اواسط سال‌های 1980 هورمون رشد مهندسی ژنتیک به تصویب رسید. به علاوه پروتئین مهندسی ژنتیک برای درمان حملات قلبی و سکته‌ها، واکسن‌های جدید برای بیماری پا و دهان، آنتی‌بادی‌های مونوکلونال برای بالا بردن سیستم دفاعی بدن در مقابل سرطان و دیگر بیماری‌ها ارائه شده بودند[35].

هپاتیت ب، به عنوان مشکلی عمده همه جهان را تهدید می‌کرد. در 1986 یک واکسن مشتق شده از مخمر مهندسی ژنتیک برای هپاتیت ب در دسترس قرار گرفته بود. بدن حیوان آنتی‌بادی‌های پروتئینی خاصی را تولید می‌کند که در مقابل بیماری‌ها مقاومند. چنین پروتئین‌ها و آنتی‌بادی‌هایی می‌‌توانند از نظر تجاری از طریق جداسازی ژن‌های مربوطه  و داخل نمودن همان در یک جاندار کاندید تولید شود. برای مثال بدن خوک به عنوان کارخانه‌ی داروها شناخته شده، زیرا آنتی‌بادی‌ها و پروتئین‌های متفاوت دارای ارزش دارویی را تولید می‌کند. چنین آنتی‌بادی‌هایی که در بدن هر موجود زنده‌ای تولید شده می‌تواند به طور تجاری تولید شود تا در تهیه داروها و دواها به کار رود.

تا کنون بیش از 4000 آنتی‌بادی از موجودات مختلف جداسازی شده و دست کم 50 تا از آن‌ها استعمال گسترده کسب نموده است[36]. میان 1982 و 1992، نه داروی تولید شده از طریق زیست فن‌آوری برای بازاریابی مجوز گرفتند که شامل انسولین برای درمان دیابت، هورمون رشد برای درمان کمبود رشد، واکسن هپاتیت هورمون رشد برای درمان کمبود رشد، واکسن هپاتیت ب برای جلوگیری از آن،و چند داروی دیگر بودند[37]. به علاوه زیست‌فناوری در جایی که از جانداران ذره‌بینی مهندسی ژنتیک استفاده نموده، شیوه‌های ابداعی جراحی و فنون تشخیص بیماری را ارائه نموده، همچنین درمان‌های جدیدی برای معالجه بیماری‌های ارثی یا ژنتیکی که زمانی تصور می‌شد علاج‌ناپذیر باشد، اختراع شده است.

ژن‌درمانی یک شیوه زیست فناوری از درمان بیماری‌ها، بیماری‌های ژنتیکی را درمان می‌کند و از انتقال بیماری به نسل بعد جلوگیری می‌کند. اکنون درمان بیماری ارثی با جداسازی یا خنثی نمودن ژن خاص مسبب بیماری ممکن است[38].

اولین ژن‌درمانی در ایالات متحده در 1995 ثبت شده بود تا آن تاریخ اداره حق اختراع متحده حق اختراع درمان ژن را صادر نمود[39].

 

در ضمن تحقیق سلول بنیادی برای تولید بافت‌ها برای استفاده در پیوند اندام در نظر گرفته شده. شیوه دیگر زیست فن‌آوری تحقیق مباحثه‌آمیز جنینی است که نوید بخش کشف درمان‌ها و داروها برای بیماری‌های متفاوت است. بنابراین می‌توان نتیجه‌گیری نمود که صنعت پزشکی در آستانه دست‌یابی به داروهای جدید با کاربرد زیست فن‌آوری است. به طور مقایسه‌ای هزینه‌ی تولید داروهای اختراع شده به شیوه زیست فن‌آوری از شیوه‌های سنتی تولید پایین‌تر است. تخمین زده شده که مبلغ 175 تا 300 میلیون دلار آمریکا برای توسعه یک داروی زیست فن‌آوری جدید لازم است. با این حال توسعه یک دارو از طریق شیوه‌های عادی 300 تا 500 میلیون دلار آمریکا را نیاز دارد. تا این تاریخ بیش از 50 داروی زیست فن‌آوری در بازار در دسترس است. در ضمن 35 دارو و درمان در مراحل آزمایشی بالینی است.[40]

زیست فن‌آوری با شیوه‌ی نوین تولید دارو، در صنعت داروسازی تغییرات اساسی ایجاد نموده.ترکیب شیوه‌های زیست فن‌آوری و سنتی تولید دارو نتایج برجسته‌ای به بار می‌آورد. درمان و معالجاتی را برای بسیاری از بیماری‌ها اختراع نموده است. محققان در نظر دارند واکسن در مقابل حصبه، وبا، ایدز و سرطان را کشف نمایند. نقش زیست فن‌آوری در تولید آنتی‌بادی، واکسن و در کنترل بیماری ضروری است. بیماری‌هایی که زمانی علاج ناپذیر تصور شده بود به شیوه درمان‌های اختراعی زیست فن‌آوری قابل علاج است. اغراق نخواهد بود چنانچه زیست فن‌آوری را برای کاربرد و نتایج برجسته‌اش در زمینه‌ی داروسازی معجزه نوین روز بنامیم.

 

4) محافظت از محیط زیست و زیست‌فن‌آوری

امروزه حفظ محیط زیست یکی از اولویت‌هاست. کاهش آلودگی موضوع نگرانی همه جهان است. تلاش‌های گوناگونی برای نگهداری و حفظ محیط زیست از آلوده شدن صورت گرفته است. آلودگی می‌تواند اثر فاجعه آمیزی بر پرندگان، حیوانات و نیز بر تعادل اکولوژی داشته باشد. مشخص شده است که اجزای مشتق از نفت و مواد شیمیایی سمی، زباله‌های صنعتی، فاضلاب، زباله شهری، گاز و تراکم خودروها سبب بیشترین آلودگی زیست‌محیطی شده است. زیست فن‌آوری نقشی را برای کاهش آلودگی و حفاظت از محیط زیست به دست گرفته است. در واقع جانداران ذره‌بینی نقش حیاتی در حفاظت و نگهداری محیط زیست بازی می‌کنند. در برخورد با زباله، فاضلاب و آلوده کننده‌ها همکاری جانداران ذره‌بینی قابل توجه است.[41]

مطلب مشابه :  رویه قضایی در اعمال شرط ملت کامله‌الوداد

برخورد با زباله و فاضلاب نیز در جلوگیری از انتشار بیماری‌های عفونی کمک می‌کند[42]. در این ضمن، اتحاد میان زیست فن‌آوری و محیط زیست به رشته‌ای به نام زیست فن‌آوری محیط زیست منجر شده که کاربرد سیستم‌های زیستی در برخورد و مدیریت آلودگی و زباله را مطالعه می‌کند[43] و فرآیندهای زیستی متفاوت شامل کاتالیزورهای زیستی و جانداران ذره‌بینی برای پایین آوردن و رفع مسمولیت رو به گسترش در آب، گاز، خاک و زباله‌های جامد و زباله شهری، برخورد با زباله صنعتی و برای محدود نمودن مواد شیمیایی آلوده کننده است[44]. همه فرآیندهای زیست فن‌آوری استفاده از فعالیت‌های سوخت و ساز جانداران ذره‌بینی در برخورد با زباله را میسر می‌سازد[45].

برای اولین بار دکتر چاکرابارتی شیوه‌ای نشان داد که زیست فن‌آوری نوین در کاهش آلودگی و حفاظت از محیط زیست به کار می‌برد، به جهان نشان داد چگونه جانداران ذره‌بینی می‌توانند در کنترل آلودگی به کار گرفته شوند. پذیرفته‌ شده که جانداران ذره‌بینی به طور طبیعی با کاهش زباله‌ها و فاضلاب‌ها در کاهش آلودگی نقش دارند. با این حال، ثابت شده که جانداران ذره‌بینی مهندسی ژنتیک در درمان آلودگی‌های متفاوت بسیار موثرند.

سیستم تخمیر میله گود [46] یک اختراع زیست فن‌آوری در برخورد با آب فاضلاب است. شامل ایجاد چاهی در زمین است که تقسیم شده تا گردش و آمیختن آب فاضلاب، هوا و جانداران ذره‌بینی راممکن سازد. کود دادن یک فرآیند زیست فن‌آوری است که جانداران ذره‌بینی را پرورش می‌دهد تا زباله‌های سازمانی جامد را تجزیه کند به مواد احتمالاً بهداشتی پایدار که به نحو قابل توجهی در حجم کلی کاهش یافته که می‌تواند در شیوه‌ای ایمن به محیط زیست برگردانده شود. به علاوه زیست فن‌آوری فرآیندهای متفاوتی اختراع نموده برای برخورد با زباله‌‌ها و کاهش آلودگی. در ضمن کاربرد زیست فن‌آوری نتیجه داده در فرآیندهای برخورد با آلودگی موجود که نتایج بهتری به بار می‌آورد. به نظر می‌رسد زیست فن‌آوری از طریق شیوه‌های ابتکاری‌اش در کنترل آلودگی و برخورد با زباله نویدبخش محیط زست سبز و پاکیزه باشد. بنابراین کاربرد زیست فن‌آوری در حفاظت از محیط زیست گریزناپذیر می‌شود. همچنان که آلودگی روز به روز در حال افزایش است و نیاز برای حفاظت از محیط زیست نیز به همراه آن گسترش می‌‌یابد.[47]

 

5) غذا، آشامیدنی‌ها و زیست‌فن‌آوری

زیست فن‌آوران می‌گویند که تنها راه فراهم نمودن امنیت غذایی از طریق محصولات مهندسی ژنتیک است. زیست فن‌آوری غذای اصلاح شده ژنتیکی [48]را به جهان ارائه نموده که در صنعت غذایی تغییرات اساسی ایجاد نموده است. غذای اصلاح شده ژنتیک ثابت نموده که سطوح پروتئینی و ویتامین‌های بالایی در مقایسه با غذای عادی دارد. غذای اصلاح شده ژنتیکی کیفیت بهبود یافته غذایی، ایمنی و نگهداری طولانی را نوید می‌دهد . [49]

کاربرد در صنعت غذایی بر طعم، رنگ، دوام، کیفیت، نگهدارندگی، سلامت و هزینه غذا اثر گذاشته است. گیاهان غذایی قابل مصرف مثل برنج، گندم، گوجه فرنگی، سیب‌زمینی، مهندسی ژنتیک شده‌اند تا ارزش قابلیت مصرف را افزایش دهند. برنج اصلاح شده ژنتیکی در مقایسه با برنج و گندم عادی بازدهی بالایی دارد. همین طور گوجه‌ فرنگی یا سیب زمینی اصلاح شده ژنتیکی عمر طولانی‌تر دارند و بازدهی‌های بالایی در مقایسه با گوجه فرنگی یا سیب زمینی عادی می‌دهند. در تولید آشامیدنی‌ها، پنیرها، سبوس، قارچ‌ها و دیگر غذاهای تخمیری، زیست فن‌آوری نقش قابل توجهی را بازی می‌کند[50].

به علاوه زیست فن‌آوری نقشی حیاتی در تولید نوشیدنی‌های شیرین و مشروبات الکلی بازی می‌کند[51]. موادی مثل مواد قندی، میوه، آبمیوه، عسل یا موادی دارای نشاسته (دانه‌ها یا ریشه‌ها) در مراحل مختلف تخمیر با جانداران ذره‌بینی برای تولید، الکل، آبجو یا نوشیدنی‌های شیرین به کار رفته است. بنابراین می‌توان   نتیجه گرفت که زیست فن‌آوری نقش قابل توجهی در تأمین غذای بشر بازی می‌کند.

 

6)‌ دیگر کاربردهای زیست‌فناوری

زیست فن‌آوری بر بسیاری از رشته‌ها به شیوه‌های گوناگون اثر گذاشته است. این امر نقشی حیاتی در صنعت معدن‌کاوی در استخراج فلزات بازی می‌کند. در صنعت شیمی زیست فن‌آوری فن‌آوری، همانند کشت بافت، مهندسی ژنتیک و شبیه‌سازی برای نگهداری و حفظ گونه‌های در معرض خطر به کار رفته است[52]. در رشته آبزی پروری، زیست فن‌آوری برای افزایش تولید ماهی به کار رفته است.

پرورش ماهی می‌تواند توسط انتقال ژن و شبیه‌سازی بهبود بخشیده شود. در وضعیت مشابه از انتقال ژن‌ها از یک حیوان یا گیاه ژن‌هایی می‌‌تواند به ماهی‌ها برای دستیابی به نتایج بهتر همانند ارزش پروتئینی بالا، ایجاد مقاومت نسبت به بیماری، ابراز نمودن هر پروتئین‌ غذایی یا دارویی و نیز بازدهی بالا انتقال یابد.

کاربرد زیست فن‌آوری به رشته‌های خاص محدود نشده است. دامنه‌ی اهمیت و کاربردش به سرعت در حال رشد است. شاید اغراق نباشد اگر ادعا نماییم که امروزه هیچ رشته‌ای وجود ندارد که زیست فن‌آوری در آن کاربرد نداشته باشد. مطالعه WIPO در اهمیت زیست فن‌آوری برای رشد و توسعه بر اهمیت زیست فن‌آوری در جهان نوین تاکید می‌نماید. زیست فن‌آوری با ابداعاتش شامل هوش اختراعی و تلاش بشر سناریو جهان را به کلی تغییر داده است. همکاری هوش اختراعی بشر با فرآیندهای طبیعی زیستی نتایج مهمی را به بار آورده است. افزایش هوش اختراعی انسان و تلاش فکری یک شیوه‌ی ابتکاری است که به بسیاری محصولات و فرآیندهای جدید منجر می‌شود.[53] اختراعات گوناگون زیست فن‌آوری کاربردهای گوناگونی در رشته‌های متفاوت دارد که می‌تواند به قرار ذیل طبقه‌بندی شوند.

بند چهارم: طبقه‌بندی اختراعات زیست‌فن‌آوری

1) فرآیندهای زیست فن‌آوری

فرآیند برای اختراع هر جاندار ذره‌بینی، گیاهان یا حیوانات مهندسی ژنتیک جدید

فرآیند برای مهندسی جانداران ذره‌بینی، گیاهان یا حیوانات به صورت ژنتیکی

فرآنید جداسازی و داخل نمودن ژن‌ها به قطعات ژنی DNA و سلول‌ها از یک موجود زنده و وارد نمودن همان در موجود زنده دیگر

فرآیند استخراج پروتیئن‌ها از طریق ابراز یک ژن خارجی در یک جاندار میزبان

فرآیند یا شیوه‌ی مداوای بیماری‌های ارثی یا ژنتیکی (ژن درمانی)

فرآیند تخمیر آشامیدنی‌ها، پنیرها

فرآیند تصفیه آلودگی‌ها در محیط زیست.

 

2) محصولات زیست فن‌آوری

جانداران ذره‌بینی، گیاهان یا حیوانان مهندسی ژنتیک مهندسی شده به روش ژنتیکی

سلول‌ها، ژن‌ها، DNA یا قطعات ژنی جدا شده و تصفیه شده از بدن هر موجود زنده.

پروتئین‌های شناسایی شده در بدن موجود زنده که به طور تجاری از بدن تولید شده

غذای مهندسی ژنتیکی (برنج زیست فن‌آوری، گوجه زیست فن‌آوری، سیب زمینی زیست فن آوری، سویای زیست فن‌آوری و  . . . ) و آشامیدنی‌ها (نوشیدنی‌های تخمیری)

با این حال، هر جایی که فرد می‌رود و هر کاری که انجام می‌دهد، قانون در حال تماشای او در هر نقطه از زمان است. هر پیشرفتی که بشر حاصل می‌کند، هر کدام از فن‌آوری‌های ابداعی که علم عرضه می‌کند، بشر هرگز از اختیارات نظارتی قانونی به دور نیست. قانون یک مکانیزم کنترلی و یک چهارچوب نظارتی و نگهبان جامعه است. هر چیزی بدون نظارت‌های صحیح ممکن است منجر به بی‌ بند و باری شود. نتایج ابداعات علمی نمی‌تواند به دست آید و بدون نظارت‌های صحیح قانونی مورد بهره‌برداری قرار گیرد. باید برخی شیوه‌های قانونی برای نظارت بر هر حوزه‌ علمی برای حصول منافع مطلوب برخی مکانیزم‌ها برای به رسمیت شناختن و حمایت از حقوق مالکیت فکری در ابداعات علمی باشد. همچنان یک مکانیزم نظارتی از قانون انتظار رفته حقوق مالکیت فکری را در این ابداعات و پیشرفت‌های علم و فن‌آوری حمایت نماید.

 

[1] .Dr Screenivasulu N.C,Dr C.Basavaraju,”Biotechnology and Patent Law”,first edition ,(Manupatra,2008), p. 1.

[2] .United States Office of Technology Assessment.

[3] .Ibid.,p. 2.

[4] .E. John Smith ,Biotechnology,Cambridge University Press,Cambridge,UK:Third  Edition,Low-price edition,1996,p. 2.

[5] .Sreenivasulu,Dr Raju ,op.cit., p. 2.

[6] .Id.

[7].Karl Erkey .

[8] .Dr Sreenivasulu,Dr C B Raju ,op.cit.,p. 4.

[9].Gregor Mendel .

[10] .Id.

[11] .تحقیق در انسولین نو ترکیب انسان در اوایل سالهای 1980 شروع شد و نتیجه ی آن تولید تجاری انسولین انسان تا داخل نمودن رمز گذاری ژنی برای انسولین انسان در باکتری شد.از انجا که باکتری به سرعت تکثیر می شود،داخل نمودن ژن در باکتری و ابراز آن می تواند تولید بالای انسولین را نتیجه دهد.

[12] .Ibid, p. 5.

[13] .Tissue Cell Culture.

[14] .Hybridoma.

هیبریدوما سلول هایی هستند که مورد مهندسی قرار می گیرنند تا یک آنتی بادی مطلوی را ر مقادیر زیاد تولید نمایند.

[15] .Krick and Watson.

[16] .Dr Screenivasulu N.C, Dr C B Raju, op.cit., p. 5.

 

[17] .در واقع به نظر  می رسد زیست فن آوری یک راه حل برای مسائل متفاوت موجود در جامعه همانند فقر،الودگی،و بسیاری دیگر باشد.

[18] .موا اولیه برای صنایع از بخش کشاورزی می اید.برای نمونه صنعت شکر،نیشکر را بعنوان مواد اولیه برای تولید شکر به کار می برد.تولید داروهای معین به محصولات کشاورزی وابسته است.همچنین،صنعت شیمی مواد معین گیاهان را در تولید به کار می برد.

[19] .مهندسی ژنتیک نیز می تواند برای وار د نمودن ویژگیهای دو یا چند گیاه در یک گیاه به کار گرفته شود.برای نمونه،اگر یک گیاه مقاوم به افت است دیگری با  بازدهی بالاست ،رمز گذاری ژنها برای مقاومت به افت و بازدهی بالا می تواند از هر دو گیاه جدا سازی شود و در یک گیاه نامزد جای داده شود که به نوبت دارای انها می شود،هم کیفیت بازدهی بالا و هم مقاومت به افتها.با این حال،وارد نمودن بیش از یک ژن خارجی در یک گیاه ممکن است هر دو ژن را ابراز نکند.در واقع،محققانقصد دارند برای وارد نمودن بیش از یک ژن خارجی در یک گیاه نامزد.

27.مهندسی ژنتیک در ابتدا در باکتری توسعه پیدا نمود؛فن ابتدا به کار رفته بود برای انتقال ژن های جدید در گیاهان در 1983،از ان پس پیشرفت در محصولات شگفت آور شد.

[21] .E.John smith, op.cit., p. 18.

[22] .Ibid., p. 19.

[23] .Dr Sreenivasulu N.C, Dr C B Raju,  op.cit.,p. 8.

[24] .Id.

[25] .Dolly.

[26] .چنین جدا سازی وداخل نمودنی باید در مرحله ی 4 تا 8 مرحله ی سلولی از بستن نطفهی حیوان از طریق لقاح اسپرم و تخمک اتفاق افتد.

[27] Ibid, p. 9.

[28]E. John Smith, op.cit., p. 115 .

[29] .Dr Sreenivasulu N.C, Dr C B Raju, op.cit., p. 9.

3.واکسن در 1986 در دسترس قرار گرفت.

[31] .Ibid., p. 10.

[32] .بیماری نتیجه حملی اجسام خارجی همانند ویروس یا باکتری به بدنمان است.بدن ما نسبت به چنین حمله ایی با تولید انتی بادیها یا پروتئین های معین واکنش نشان می دهد.رمز گذاری ژنی برای چنین پروتئین ها یا انتی بادی هایی فعال و ابراز می شود در لحظه ی حمله.

[33] .Relaxin.

[34] Ibid., p. 11.

[35] .Id.

[36] . E. John Smith , op.cit., p. 127.

[37] .Id.

[38] .با وارد نمودن یک ژن خارجی اثر ژن مسبب بیماری های ارثی می تواند ملغی و خنثی گردد یا با انتقال ژن بیماری ها میتواند از انتقال به نسل بعد باز ماند.

[39] .Dr Screenivasulu N.C, Dr C B Raju, op.cit., p. 12.

[40] .Ibid.

[41] . Ibid, p. 13.

[42]. E John Smith., op.cit., p. 132.

[43]. Ibid., p. 142.

[44] .Ibid. , p. 153.

[45] . Ibid., pp. 142-3.

[46] .Deep Shoft.

[47]. Dr Screenivasulu N.C , Dr C B Raju,op.cit., p. 13.

[48] .GMF= Genetically Modified Food.

[49] .Ibid, pp. 14 & 15.

[50] .E John Smith., op.cit., p.183.

[51] . Ibid, pp. 184-9.

[52] . Ibid, p. 169.

[53] .Dr Screenivasulu N.C, Dr C B Raju, op.cit., pp. 15 & 16.

برای دانلود متن کامل فایل این  پایان نامه می توانید  اینجا کلیک کنید
92