العلماء ينشئون مستودعًا عالميًا لهندسة الخلايا – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Scientists create a global repository for cell engineering
(Newcastle University – تقديم: جامعة نيوكاسل)

ملخص المقالة:

بعد نجاح تجربة مستودع قائم على السحابة في خلق بصمة رقمية للكائنات الحية الدقيقة المُهَندَسَة، أطلق فريق دولي بقيادة جامعة نيوكاسل مستودع الخلايا، وهو قاعدة بيانات للأنواع والسلالات تستخدم الباركود الخلوي لمراقبة الكائنات الحية المُهَندَسَة وتتبعها. ومع الوصول إلى قاعدة بيانات عالمية، سيتمكن الباحثون من إعادة إنتاج النتائج والتعاون بسهولة أكبر، إضافة الى تحسين الشفافية وتقليل التكاليف المرتبطة بخسائر البيانات وشفرة المصدر. وسيقدم مستودع الخلايا مساهمة مفيدة كبيرة لثقافة العلوم من خلال توفير آلية تضمن التتبع والشفافية وتمكين الاستنساخ، وسيكون أداة جديدة لحوكمة العلوم.

( المقالة )

تمت بنجاح تجربة مستودع قائم على السحابة يخلق بصمة رقمية للكائنات الحية الدقيقة المُهَندَسَة. وقد أطلق فريق دولي بقيادة جامعة نيوكاسل مستودع الخلايا (CellRepo)، وهي قاعدة بيانات للأنواع والسلالات تستخدم الباركود (الرموز الشريطية – Barcodes) الخلوي لمراقبة الكائنات الحية المُهَندَسَة وتتبعها. وتم الإبلاغ عن قاعدة البيانات في دراسة جديدة في مجلة “اتصالات الطبيعة” (Nature Communications)، وتتبع وتنظيم البيانات الرقمية المنتجة أثناء هندسة الخلايا. كما أنه يربط تلك البيانات جزيئيا بالعينات الحية المرتبطة بها.

ويدعم هذا المورد المتاح عالميا التعاون الدولي وله مزايا أمان كبيرة، مثل الحد من تأثير الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيا التي يتم إطلاقها عمدا أو عن طريق الخطأ من خلال تمكين تتبع أسرع لمعمل منشأ الكائنات الحية وتفاصيل التصميم.

وتم بناء مستودع الخلايا على التحكم في الإصدار، وهو مفهوم من هندسة البرمجيات يسجل ويتتبع التغييرات في رمز البرنامج. ويعتقد العلماء أن التحكم في الإصدار لهندسة الخلايا سيجعل علم الأحياء الهندسية أكثر انفتاحا وقابلا للتكرار وأسهل في التتبع والمشاركة وأجدر بالثقة.

ويسلط فريق البحث الضوء على فوائد إضافية لمورد المجتمع هذا، مثل التتبع – توفير الوثائق الدقيقة للسلالة وتصديق العمل المختبري بشكل صحيح. وتضع قاعدة البيانات أيضا المسؤولية في بؤرة التركيز من خلال تسهيل تتبع الملكية وتعيينها.

ومع الوصول إلى قاعدة بيانات عالمية، سيتمكن الباحثون من إعادة إنتاج النتائج والتعاون بسهولة أكبر. ويجادل العلماء أيضا بأن المستودع سيحسن الشفافية ويقلل التكاليف المرتبطة بخسائر البيانات وشفرة المصدر.

وقال المؤلف الرئيسي، ناتاليو كراسنوغور، أستاذ علوم الكمبيوتر وعلم الأحياء الاصطناعية في كلية الحوسبة بجامعة نيوكاسل: “علم الأحياء الهندسية ليست علم الصواريخ. إنه أصعب بكثير. وبسبب ذلك، من الضروري أن نفعل ذلك بشكل أكثر انفتاحا وتعاونا.

مستودع الخلايا، في جوهره، هو منصة تعاون يمكن لمهندسي الخلايا من خلالها توثيق عملهم ومشاركته مع الآخرين (داخل مختبرهم الخاص أو على نطاق أوسع). من خلال تمكين المزيد من التعاون والمشاركة السلسة للسلالات الهندسية، نأمل في تسريع وتحسين عمليات الأحياء التركيبية وإعداد التقارير للجميع. مستودع الخلايا هو مورد مجتمعي وعلى هذا النحو ندعو علماء الأحياء الهندسية وعلماء الأحياء الاصطناعية وعلماء التقنية الحيوية وعلماء الحياة بشكل عام لتجربته والتواصل معنا حتى نعرف ما ينجح وما يحتاج إلى تحسين!.

ويقول البروفيسور جوناثان تيليشيا، عالم الأحياء التركيبية في المشروع: “لطالما واجهت بعض مشكلات سوء التعريف خلال مشاريعي. لحسن الحظ تمكنت من العثور عليها في وقت مبكر وحلها ولكن لا أستطيع أن أتخيل عدد المشاريع الجيدة التي فشلت أو توقفت بسبب هذا. يذهب جزء آخر من وقتي كعالم أحياء إلى بناء تاريخ البلازميدات والسلالات التي أستخدمها بأثر رجعي. قد أحصل على المادة الوراثية من شخص ما، ولكن من كان المؤلف الأصلي؟ أحيانا أكون محظوظا وهي على بعد ورقة واحدة فقط، وأحيانا أسفل حفرة أرنب قد ينتهي بها المطاف في الثمانينيات. يعمل مستودع الخلايا على إصلاح هذه المشاكل وغيرها من المشاكل المهمة للتجريبيين”.

وتعكس ليان هوبز، كبيرة مهندسي البرمجيات في المشروع: “بصفتي مهندس برمجيات قادم من الصناعة إلى الأوساط الأكاديمية، كان من الصعب والمتعة العمل في مشروع حيث يمكنني استخدام مهاراتي من أجل الصالح العام. التحكم في الإصدار هو عنصر أساسي في هندسة البرمجيات وأنا فخورة بأننا نجلب هذه الأدوات الآن إلى علم الأحياء الهندسية “.

وأضافت الدكتورة لينكا بيليشوفا، عالمة الاجتماع التي تعمل في مجموعة أبحاث الحوسبة متعددة التخصصات والنظم الحيوية المعقدة (ICOS): “بصفتي عالمة اجتماعية، أعتقد أن إطار البحث والابتكار المسؤول أمر بالغ الأهمية في تلبية التوقعات المجتمعية وفي فتح محادثات الجمهور حول البحوث والتقنية الجديدة. في رأيي، يجب أن تبدأ هذه المحادثات في وقت مبكر وتدعم مستودع الخلايا ذلك من خلال جعل البحث شفافا منذ بدايته”.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة، البروفيسور فيكتور دي لورينزو، من برنامج النظم وعلم الأحياء الاصطناعية في المركز الوطني للتقنية الحيوية في مدريد، إسبانيا: “بالنظر إلى ميل البنى الهندسية الفطري إلى التحور والتغلب على أي نوع من جدران الحماية الوراثية، لم تحقق عقود من الجهود المبذولة لاحتواء البكتيريا المؤتلفة سوى القليل من النتائج العملية. بدلا من ذلك، يقدم مستودع الخلايا تحديدا مستقرا لا لبس فيه للسلالات المعينة التي يمكن تتبعها بدقة وربطها بالتوائم الرقمية مع جميع المعلومات المتاحة – إذا كانت مطلوبة لأغراض التدابير المضادة أو الملكية أو المسؤولية”.

وأضافت إيلينا فيلاسكيز، طالبة الدكتوراه في مختبر البروفيسور فيكتور دي لورينزو: “بصفتي عالمة أحياء اصطناعية تعمل طوال اليوم مع البلازميدات والسلالات من أصول مختلفة، اعتدت أن أجد أن البلازميد أو السلالة التي كنت أستخدمها في تجاربي لم تكن كما طلبته. هذا، بالطبع، لا يمكن إلقاء اللوم فيه على العلماء الذين يتكرمون بالتبرع بعملهم الشاق بإيثار، وعلاوة على ذلك، لم تكن هناك طريقة سهلة لتسمية وتحديد ما إذا كانت السلالة المعرضة للخطر هي السلالة المقصودة”.

وتابعت: “مستودع الخلايا هو منصة تمثل تقدما لا يصدق في هذه المسألة ويمكن أن يوفر الكثير من الوقت والعمل الضائع للباحثين في جميع أنحاء العالم. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون المستودعات العالمية للسلالات التي سيتم مشاركتها من خلال هذه المنصة مصدر مفتوح لا يقدر بثمن للعينات وجسرا للتعاون الجديد بين المختبرات المختلفة. بفضل مستودع الخلايا، يتمتع العلماء بإمكانية تسريع تحقيقاتهم وموثوقية علومهم”.

وأضاف المؤلف المشارك سيمون وودز، أستاذ أخلاقيات الأحياء في مركز أبحاث أخلاقيات السياسات وعلوم الحياة بجامعة نيوكاسل: “إن الاعتماد الواسع النطاق لمنصة مستودع الخلايا سيقدم مساهمة مفيدة كبيرة لثقافة العلوم من خلال توفير آلية تضمن التتبع والشفافية وتمكين الاستنساخ. بالإضافة إلى ذلك،  مستودع الخلايا هو أداة جديدة لحوكمة العلوم التي تدعم العلوم المسؤولة ولكن المبتكرة”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://phys.org/news/2022-02-scientists-global-repository-cell.html

لمزيد من المعلومات: Versioning Biological Cells for Trustworthy Cell Engineering, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28350-4