به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در دنیای امروز، علم ژنتیک و ژنومیک مانند کلیدی جادویی عمل می‌کند که درهای جدیدی به سوی سلامت، کشاورزی و حتی درک تاریخ بشر باز می‌کند. ایران، با تاریخ غنی و تنوع قومی بالا، یکی از پیشگامان این حوزه در خاورمیانه است. تصور کنید که با بررسی DNA افراد یا حیوانات، بتوانیم بیماری‌ها را پیش‌بینی کنیم، نژادهای دام را بهبود ببخشیم یا حتی رازهای سازگاری با محیط‌های سخت را کشف کنیم.

تاریخچه ژنتیک و ژنومیک در ایران: از گذشته تا حال

ایران از هزاران سال پیش، مهد تمدن‌هایی بوده که به ژنتیک اهمیت می‌دادند. در دوران باستان، ایرانیان باور داشتند که ویژگی‌های فرزندان از هر دو والد به ارث می‌رسد، ایده‌ای که در کتاب‌های قدیمی مانند شاهنامه فردوسی هم دیده می‌شود. فردوسی در توصیف شاهزاده‌ای می‌گوید که ویژگی‌های سلطنتی را از پدربزرگ مادری و پدری به ارث برده، که نشان‌دهنده درک اولیه از وراثت است. این باورها، قرن‌ها پیش از کشف DNA توسط دانشمندان مدرن، وجود داشتند.

در دوران معاصر، ایران از دهه ۱۹۵۰ میلادی وارد عرصه ژنتیک پزشکی شد. با تأسیس دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، تمرکز روی بیماری‌های ژنتیکی مانند تالاسمی افزایش یافت. امروزه، با پیشرفت فناوری‌های توالی‌یابی، ایران پروژه‌های بزرگی مانند ایرانوم را راه‌اندازی کرده که تنوع ژنتیکی جمعیت را بررسی می‌کند. این پروژه‌ها نه تنها به پزشکی کمک می‌کنند، بلکه در کشاورزی هم کاربرد دارند، مانند بهبود نژاد دام‌ها برای مقاومت بیشتر در برابر خشکسالی. تا سال ۲۰۲۵، ایران بیش از ۱۰۰۰ مطالعه ژنومیک منتشر کرده که نشان‌دهنده جهش بزرگ در این زمینه است.

بانک ملی داده‌های ژنومی ایرانیان: گنجینه‌ای از تنوع ژنتیکی

یکی از جذاب‌ترین دستاوردهای ایران در ژنومیک، بانک ملی داده‌های ژنومی است که به عنوان ایرانوم شناخته می‌شود. این بانک، مانند یک کتابخانه عظیم DNA، اطلاعات ژنتیکی بیش از ۸۰۰ فرد از هشت گروه قومی اصلی ایران را ذخیره کرده: فارس‌ها، آذری‌ها، کردها، لرها، عرب‌ها، بلوچ‌ها، ترکمن‌ها و قشقایی‌ها. پروژه  ایرانوم با توالی‌یابی کامل اگزوم (بخشی از ژنوم که پروتئین‌ها را کد می‌کند) روی این افراد راه‌اندازی شد و اکنون بیش از ۱.۵ میلیون واریانت ژنتیکی را فهرست کرده.

تصور کنید که در این بانک، می‌توانید ببینید چطور ژن‌های مرتبط با بیماری‌های قلبی یا سرطان در گروه‌های مختلف قومی متفاوت هستند. برای مثال، برخی واریانت‌های نادر که در جمعیت‌های غربی کمتر دیده می‌شوند، در ایرانیان شایع‌ترند و این کمک می‌کند تا تشخیص بیماری‌ها دقیق‌تر شود. وبسایت ایرانوم (www.iranome.com) به محققان اجازه می‌دهد تا ژن‌ها، واریانت‌ها و حتی واریانت‌های چندآللی را جستجو کنند. این بانک نه تنها برای ایرانیان داخل کشور مفید است، بلکه برای جمعیت‌های همسایه مانند مردم خاورمیانه هم کاربرد دارد، زیرا تنوع ژنتیکی ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی‌اش، پلی بین آسیا و اروپا است.

علاوه بر ایرانوم، مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران (IBRC) نقش کلیدی ایفا می‌کند. این مرکز، بانک DNA و داده‌های ژنومی دارد که شامل نمونه‌های میکروارگانیسم‌ها، سلول‌ها و DNA حیوانات و گیاهان است. IBRC  با چهار بانک زیستی اصلی، هدفش مرجعیت علمی، حفاظت از تنوع زیستی، تحقیق و توسعه و ارائه خدمات است. برای نمونه، این مرکز DNA تمام سویه‌های باکتریایی، گیاهی و سلولی را استخراج و ذخیره می‌کند و خدمات پیشرفته مولکولی مانند توالی‌یابی ارائه می‌دهد. تا سال ۲۰۲۵، IBRC بیش از هزاران نمونه ژنتیکی را گردآوری کرده و در حال تبدیل شدن به یکی از موفق‌ترین بانک‌های زیستی جهان است. این بانک‌ها کمک می‌کنند تا ایران در برابر تهدیدهایی مانند تغییرات آب و هوایی یا بیماری‌های همه‌گیر مقاوم‌تر شود، زیرا داده‌های ژنتیکی می‌توانند برای تولید واکسن یا داروهای شخصی‌سازی‌شده استفاده شوند.

جذابیت این بانک‌ها در کاربردهای واقعی‌شان است. مثلاً، در پزشکی، پزشکان می‌توانند با مراجعه به ایرانوم، ریسک بیماری‌های ژنتیکی مانند دیابت یا سرطان را در بیماران ایرانی پیش‌بینی کنند. در کشاورزی، داده‌ها برای بهبود نژاد دام‌ها استفاده می‌شوند، که به اقتصاد روستایی کمک می‌کند. ایران با جمعیت بیش از ۸۵ میلیون نفر و تنوع قومی بالا، منبع غنی برای مطالعات جهانی است و این بانک‌ها ایران را به یک بازیگر کلیدی در ژنومیک تبدیل کرده‌اند.

مطالعات ژنومیک روی دام‌های ایرانی: تمرکز روی بز و گوسفند

ایران کشوری است با تنوع زیستی بالا، به ویژه در دامداری. مطالعات اخیر روی نژادهای محلی مانند بز کشمیر رایینی و گوسفندان کاراکول، زل و کرمانی، نشان‌دهنده پیشرفت‌های چشمگیر است. بز کشمیر رایینی، که بومی استان کرمان است، برای تولید کشمیر باکیفیت معروف است. این نژاد با آب و هوای خشک و گرم سازگار شده و جمعیتش حدود ۳.۳ میلیون رأس است. در یک مطالعه، DNA خون ۱۰ بز رایینی استخراج و با پلتفرم Illumina NovaSeq 2500 توالی‌یابی شد. نتایج، بیش از ۸۴ هزار SNP (تغییرات تک‌نوکلئوتیدی) باکیفیت را شناسایی کرد که می‌تواند ژن‌های مرتبط با تولید کشمیر، مقاومت به بیماری و سازگاری محیطی را آشکار کند.

این داده‌ها در NCBI با شماره PRJNA1090775 ذخیره شده و به محققان کمک می‌کند تا برنامه‌های پرورش را بهبود ببخشند. مثلاً، با شناسایی ژن‌های مقاوم به گرما، می‌توان نژادهایی تولید کرد که در شرایط خشکسالی بهتر دوام بیاورند. کشمیر، فیبری نرم و گرم، در صنعت نساجی ارزش اقتصادی بالایی دارد و ایران یکی از تولیدکنندگان اصلی است.

در مورد گوسفندان، مطالعه روی نژادهای کاراکول، زل و کرمانی جذاب است. گوسفند کاراکول بومی خراسان شمالی است و برای پوستش معروف، زل در مازندران برای گوشت و شیر، و کرمانی در کرمان برای پشم. خون ۱۰ گوسفند از این نژادها گرفته شد و ژنوم‌شان با Illumina NovaSeq 6000 توالی‌یابی گردید. نتایج، SNPها و واریانت‌هایی را نشان داد که به سازگاری با آب و هوای خشک کمک می‌کنند. ایران با بیش از ۵۲ میلیون گوسفند، یکی از بزرگ‌ترین ذخایر ژنتیکی جهان را دارد و این مطالعات می‌توانند تولید پروتئین حیوانی را افزایش دهند.

این تحقیقات نشان می‌دهند که دام‌های ایرانی طی هزاران سال تکامل، ژن‌هایی برای تحمل گرما و خشکی کسب کرده‌اند. برای مثال، در گوسفندان، ژن‌های مرتبط با پاسخ ایمنی و تحمل حرارتی شناسایی شده که می‌تواند برای سایر کشورها مفید باشد. ترکیب این داده‌ها با بانک‌های ملی، امکان مقایسه ژنومیک بین انسان و دام را فراهم می‌کند و به درک بهتر تکامل کمک می‌نماید.

کاربردهای ژنومیک در پزشکی و کشاورزی ایران

ژنومیک در ایران فراتر از تحقیقات است و به زندگی روزمره نفوذ کرده. در پزشکی، با کمک بانک‌هایی مانند ایرانوم، تشخیص بیماری‌های ژنتیکی سریع‌تر شده. مثلاً، در جمعیت‌هایی با ازدواج فامیلی بالا (حدود ۳۸ درصد در ایران)، ریسک بیماری‌های ارثی مانند تالاسمی افزایش می‌یابد. داده‌های ژنومی کمک می‌کنند تا غربالگری پیش از ازدواج دقیق‌تر شود و هزاران زندگی را نجات دهد.

در کشاورزی، مطالعات روی دام‌ها به بهبود اقتصاد کمک می‌کند. ایران با آب و هوای خشک، نیاز به نژادهایی دارد که آب کمتری مصرف کنند. ژنومیک اجازه می‌دهد تا ژن‌های مقاوم به خشکسالی را انتخاب کنیم و تولید گوشت، شیر و پشم را افزایش دهیم. مثلاً، در بز رایینی، شناسایی SNPهای مرتبط با کیفیت کشمیر می‌تواند صادرات را رونق ببخشد.

علاوه بر این، ژنومیک در حفاظت محیط زیست هم نقش دارد. با بررسی DNA حیات وحش، می‌توان تنوع زیستی را حفظ کرد و از انقراض گونه‌ها جلوگیری نمود. ایران با پروژه‌های بین‌المللی همکاری می‌کند و داده‌هایش به درک جهانی تنوع ژنتیکی کمک می‌نماید.

پیشرفت‌های اخیر تا سال ۲۰۲۵: آینده‌ای روشن

تا سال ۲۰۲۵، ایران پیشرفت‌های زیادی کرده. پروژه‌های جدید مانند توالی‌یابی ژنوم گاوهای بومی و مطالعات روی گیاهان مقاوم به خشکی، نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری دولت است. کنفرانس‌های بین‌المللی در تهران و تبریز، محققان را گرد هم می‌آورند تا ایده‌ها را مبادله کنند. پزشکی شخصی‌سازی‌شده، جایی که درمان بر اساس DNA فرد تنظیم می‌شود، در حال گسترش است و بیمارستان‌ها از داده‌های ایرانوم استفاده می‌کنند.

چالش‌هایی مانند محدودیت فناوری‌های بلندخوانی وجود دارد، اما ایران با همکاری‌های جهانی پیش می‌رود. آینده ژنومیک در ایران، پر از امید است: از کاهش بیماری‌ها تا افزایش تولید غذایی، همه چیز ممکن به نظر می‌رسد.

در نهایت، ژنومیک نه تنها علم است، بلکه ابزاری برای ساختن جامعه‌ای سالم‌تر و پایدارتر. ایران با بانک‌های داده ملی و مطالعات نوآورانه، الگویی برای کشورهای در حال توسعه شده. اگر به این حوزه علاقه‌مندید، کاوش در داده‌های عمومی مانند NCBI را شروع کنید و ببینید چطور DNA داستان زندگی ما را روایت می‌کند.

پایان مطلب./