خلاصه سمينار دانشجويي دوره دكتراي تخصصي آقاي مهندس عليرضا صانعي دهكردي، دانشجوي گروه حشره شناسي پزشكي و مبارزه با ناقلين دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران به شرح زير مي باشد:
تعریف ساده از زیست فناوری (Biotechnology) عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست شیمی ، میکروب شناسی و فناوریهای تولید را در سیستمهای زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند مطالعه میکند.و زیست فناوری حشرات در پزشکی استفاده از مولکول ها یا سلول های مشتق شده از حشرات در علم پزشکی است.
مواد دخیل در زندگی گیاهان و حیوانات به دو دسته تقسیم میشوند 1- متابولیت های اولیه که شامل مواد بنیادی تشکیل دهنده کلیه موجودات زنده هستند مثل قند های ساده و آمینو اسیدها 2- متابولیت های ثانویه که موادی هستند که توسط یک یا گروهی از موجودات تولید شده و برای زندگی موجودات حیاتی نیستند مثل پنی سیلین که متابولیت ثانویه قارچ Penicillium notatum است.در میان مواد مولکول های پپتیدی کوچک در حال حاضر یک زیر رده بزرگ از محصولات طبیعی بیو اکتیو هستند و دارای صدها واحد ساختاری متفاوت اند .گستره متابولیت های ثانویه در حال حاضر منبع تمام نشدنی جهت تحقیقات و کاوش های علمی به شمار می آید .متابولیت های ثانویه در طول میلیون ها سال جهت اعمال اختصاصی شان طی فرآیند تکامل بهینه سازی شده اند و اکنون به عنوان یک چارچوب نوید بخش جهت توسعه داروهای جدید مطرح می باشند. در حال حاضر نیاز مبرم پزشکی مواد دارویی جدید ،موثر ،بی خطر می باشد .این که متابولیت های ثانویه میکروارگانیسم ها از چه زمانی به طور جدی توسط دانشمندان مورد توجه قرار گرفته اند به سال 1928 بر می گردد جایی که الکساندر فلمینگ توانست ماده پنی سیلین را با استفاده از قارچ پنی سیلیوم نوتاتوم تولید کرده و خاصیت آنتی بیوتیک آن را توصیف کند.از آن به بعد میکرو ارگانیسم ها مورد توجه محققان به عنوان منبع جدیدی جهت تولیدات دارویی قرار گرفتند .وبسیاری از ترکیبات جدید با اثرات مختلف معرفی شدند.این که چرا میکرو ارگانیسم های مرتبط با حشرات جهت مطالعات انتخاب شده اند به این خاطر است که حشرات دارای بیشترین گروه در بین حیوانات موجود بروی کره زمین هستند، همچنین دارای قدمت زیاد و با شرایط مختلف محیطی سازگار بوده و در همه جا یافت می شوند. بنابراین میکرو ارگانیسم های پاتوژن و موجودات همزیست حشرات را به عنوان میزبانشان انتخاب کرده و خود را با آنها وفق داده اند .میکرو ارگانیسم ها از نظر ژنتیکی رام شدنی و قابل دسترس هستند و حشرات نیز می توانند به عنوان یک مخزن پهناور جهت میکروب های مهم بیوتکنولوژی و دارویی مطرح باشند .منطقی که پشت ایده استفاده از میکرو ارگانیسم های حشرات به عنوان منبعی برای تولیدات طبیعی بیو اکتیو است اینست که حشرات در محیط های مشابه انسان زندگی کرده و دقیقا با همان پاتوژن هایی که در انسان ایجاد بیماری می کند درگیر است همچنین حشرات و پستانداران در بخش اعظمی از فیزیولوژیشان شامل بخش هایی از سیستم ایمنی اشان اشتراک دارند.
معروفترین قارچ های پاتوژن حشرات اعضای متاجنس Cordyceps هستندکه از نظر میزبان بسیار اختصاصی عمل می کنند.از جمله مهمترین و معروفترین تولید کنندگان متابولیت های ثانویه در این متاجنس می توان به Metarhizium، Beaveriaیا Hirsutella اشاره کرد. در مطالعه ای محققان ترکیبات Diterpene pyrone را با نام Metarhizin A&B از قارچ متاریزیوم فلاوویریده جدا کرده و بر علیه سلول های سرطانی انسان و حشره ارزیابی کردندو نشان دادند این ترکیبات دارای فعالیت Anti proliferative بسیار قوی و در نتیجه می توانند به عنوان ضد سرطان و به عنوان پروب جهت تنظیم چرخه سلولی استفاده شوند.در مطالعه ای دیگر از متاریزیوم آنیزوپلیه ترکیب جدید 1و2 دهیدروهیلونیک اسید جدا شده که خاصیت آنتی بیوتیکی خوبی بر علیه استافیلوکوک اورئوس از خود نشان داده است.همچنین محققان دیگری بروی همین قارچ موفق شدند ترکیبات ایوروورتین FتاH را شناسایی کنند این مواد وابسته به آنتی بیوتیک ها هستند و اثر خود را با بازدارندگی بر فسفریل دار کردن اکسایشی در میتوکندری میگذارند.محققان دیگری از این قارچ 2 هپتا پپتید جدید به نام های سرینوسیکلین های AوB گزارش کردند. در مطالعه ای دیگر یک تتراپپتید ضد مالاریا به نام Hirsutellic acid A که دارای اثر بازدارندگی بروی پلاسمودیوم فالسیپاروم است از قارچ Hirsutella جدا گردید.
شماری از ژن های باکتری پاتوژن گیاهی Erwinia cartovora که باعث بیان سیستمیک رمز گذاری ژن های مربوط به پپتید های آنتی میکروبیال در لاروهای Drosophila می گردد شناسایی شدند.باسیلوس تورنجینسیس یکی از معروفترین باکتری های پاتوژن حشرات است و می تواند به عنوان یک منبع غنی از متابولیت های ثانویه مطرح گردد.باسیلوس سرئوس آنتی بیوتیکی جدید و غیر معمول تولید میکند که در واقع یک آمینو پولیول خطی به نام Zwittermicin A است و دارای اثر بازدارندگی رشد بروی پروتیست ها و تعدادی از باکتری گرم مثبت و منفی است . از لارو Galleria mellonella که به وسیله باکتری Photorhabdus luminescens آلوده گردیده یک ترکیب آنتی میکروبیال جدید به نام 2- ایزوپروپیل5- بنزن 1و3-دیول جدا گردیداین ماده بر علیه چندین باکتری مهم استفاده گردید و نتایج بسار خوبی از خود نشان داد همچنین دارای خاصیت کشندگی بروی سلول های سرطانی انسانی است.از باکتری فوق ترکیبات جدیدی به نام Photobactin و 1و3 -دهیدروکسی 2-5- بنزن (ST) شناسایی گردیده و خاصیت آنتی بیوتیک آنها بروی چند باکتری مهم تست و نتایج مثبت گزارش شده است.
در مورد باکتری های همزیست حشرات می توان از باکتری های گرم مثبت موجود در سوسک های استافیلینیده نام برد که در سنتز ماده ای به نام پدرین نقش کلیدی ایفا می کند که این ماده دارای خاصیت ضد سرطان و ضد تومور است .ماده ای به نام Mycangimycin توسط باکتری های همزیست سوسک Dendroctonus frontalis تولید می گردد، این ماده بروی کاندیدیا آلبیکنس خاصیت بازدارندگی دارد.عملکرد 1و2 – دی اکسولان Mycangimycin شبیه داروهای ضد مالاریا است و میتوان همانند دارو های ضد مالاریا بر علیه پلاسمودیوم فالسیپارم عمل کند.از باکتری Pseudonocardia که همزیست با Leafcutter antsمی باشد ماده ای به نام Dentigerumycin شناسایی شده که خاصیت ضد میکروبی و ضد کاندیدیا آلبیکنس آن نیز ثابت شده است.
مطالعه بروی باکتری هاو قارچ های پاتوژن و همزیست حشرات در مراحل ابتدایی است اگر ما این ترکیبات را در منابع طبیعی بیو اکتیو جدید جستجو کنیم در آینده تولیدات طبیعی جدید متنوعی شناسایی خواهند شد .