برنامة آموزشی رشتة توکسینولوژی دریایی
(مقطع دکترای تخصصی)

 

تعریف
توکسینولوژی دریایی یک گسترة تخصصی علمی است که به صورت ویژه به توکسین‌های زیستمندان جانوری، گیاهی و میکروبی می‌پردازد و براین اساس، شیمی و شیوة عمل توکسین‌ها را نیز در برمی‌گیرد. از این رو توکسینولوژی با بیولوژی ارگانیسم‌های تولید کنندة سم یا زهر، ساختار و عملکرد دستگاه زهری و نیز کاربرد زهر یا سم و نقش اکولوژیک این ترکیبات سروکار دارد. این شاخه از علم را می‌توان به صورت دانش مواد توکسیک که توسط ارگانیسم‌های زنده تولید و انباشت می‌شوند و نیز خصوصیات آنها و اهمیت بیولوژیک این مواد برای ارگانیسم مربوطه، تعریف نمود. از سوی دیگر از آنجا که این شاخه از علم ترکیب بیوشیمیایی، ژنومیکس وپروتئومیکس توکسین‌ها و ونوم‌ها را در برهم‌کنش با اشکال زندگی (به ویژه انسان)، توسعه ضد سم‌ها وپتانسیل‌های فارماکولوژیک مورد مطالعه قرار می‌دهد، پیوند بسیار ژرفی با بیوشیمی، بیولوژی ملکولی، آناتومی و فارماکولوژی از خود نشان می‌دهد. زیرشاخة توکسینولوژی، توکسینولوژی بالینی است که به درک و مدیریت اثرات پزشکی توکسین‌ها بر انسان می‌پردازد.

 

فلسفه (ارزش‌ها و باورها)

 

چشم انداز (Vision)
ما در 10 سال آینده با توجه به رشد زیرساخت‌های موجود از نظر استانداردهای جهانی در گسترة آموزش، تولید علم و انجام پژوهش‌های بالینی، پایه ونومیکس از کشورهای مطرح در حوزة خلیج فارس خواهیم شد.

 

مأموریت (Mission)
تربیت پژوهشگر و نیروی متخصص PhD در دانش توکسینولوژی دریایی به گونه‌ای که دانش آموختگان این شاخة دانش بتوانند ضمن شناخت بیولوژیک و بیوشیمیایی توکسین‌های دریایی با کاربرد فناوری‌های برتر و به روز، به رهیافتی یکپارچه با ترکیب داده‌های ژنومیک، پروتئومیک و ترانس کریپتومیک (که به ونومیکس Venomics معروف است) دست یابند و از این طریق بتوانند مسیر دستیابی به درمان‌های نوین، محصولات با ارزش افزوده و داروهای جدید را گشایش نمایند. همچنین دانش آموختگان این رشته خواهند توانست ضمن پیشرفت علمی کشور همسنگ با کشورهای درحال توسعه، نسبت به گسترش دانش توکسینولوژی بالینی دریایی نیز اهتمام ورزند.

 

اهداف رشتة توکسینولوژی دریایی (Objectives)

  1. توسعة دانش مرزشکن توکسینولوژی دریایی با انجام پژوهش‌های پایه، کاربردی و بالینی
  2. شناخت توکسین‌های زیستمندان دریایی خلیج فارس و دریایی عمان
  3. کاربرد فناوری‌های برتر برای آنالیز با توان عملیاتی بالا ونوم‌ها High- throughput analysis
  4. رهیافتی یکپارچه (integrated approach) به ونوم‌ها با ترکیب داده‌های ژنومیک، پروتئومیک و ترانس کریپتومیک (ونومیکس)
  5. توسعه و ارتقاء دانش توکسینولوژی (clinical toxicology
  6. کشف طراحی و تولید داروهای جدید از بسته‌های ونومی و یا توکسینی با منشاء دریا
  7. تربیت نیروی پژوهش و آموزش درسطح دانشگاه‌های کشور
  8. ایجاد محیطی رقابتی و میان رشته‌ای برای گسترش دانش مرزشکن ونومیکس با استانداردهای جهانی
  9. ساخت پادزهرهای ویژه برعلیه توکسین‌ها و ونوم‌هایی با منشاء دریا

 

دستیابی این اهداف، به فراهم بودن موارد زیر بستگی دارد:

  1. بستر لازم برای پژوهش‌های بیولوژی دریایی و کاوش‌های زیرسطحی در آب‌های خلیج فارس، دریای عمان و اقیانوس هند
  2. تجهیزات و ابزارهای نسل جدید توالی یابی (Next-generation)، اسپکتروسکوپی جرمی، سنتز شیمیایی پیتیدی و تولید پیتید‌های نوترکیب جهت آنالیز با توان عملیاتی بالا high-throughput
  3. متخصصین پروتئومیکس وژنومیکس کارآزموده تا بتوانند بیولوژی ملکولی را با پژوهش‌های بیوشیمیایی و فارماکولوژیک پیوند دهند.  

 

حدود دورة آموزش
چهار سال

 

تاریخچة و سیر تکاملی توکسینولوژی دریایی
جامعة جهانی توکسینولوژی International Society Of Toxicology درسال 1962 توسط گروهی از دانشمندان و به ویژه در حوزه بالینی جهت توسعة دانش توکسینولوژی بنیان یافت و اولین گردهمایی آن در آتلانتیک سیتی آمریکا درسال 1962 برگزار گردید و ژورنال رسمی آن با عنوان Toxicon درسال 1963 به چاپ رسید. هدف این جامعه ضمن نامگذاری کلاسیک و رسمی توکسین‌های شناخته شده، توسعة دانش توکسینولوژی بالینی بوده است تا بتواند از این طریق از آسیب‌ها و صدمات پزشکی در نتیجة گزش‌ها، به ویژه مارگزیدگی جلوگیری كند یا آمار صدمات را کاهش دهد.
تعدادی از کشورها نیز جوامع توکسینولوژی ملی خود را تاسیس نمودند و گردهمایی‌هایی درسطح ملی سامان دهی کردند. گردهمایی بین المللی نیز هر 3 سال برگزار می‌شود و همایش‌های موضوعی منطقه‌ای نیز در بین این فواصل برنامه ریزی می‌شود. افزون بر ژورنال توکسیکون، تعدادی دیگر ژورنال درسطح برجستة جهانی درمورد توکسین‌ها به چاپ می‌رسد..
اخیراٌ پروژة ونومیکس (Venomics) که یک پروژة چهار سالة اروپایی است توسط کمیسیون اروپا بنیان گذاشته شده است که توسط یک کنسرسیوم از 8 شریک صنعتی و آکادمیک از پنج کشور دانمارک، پرتقال، اسپانیا، بلژیک و فرانسه با بودجه شش میلیون یورویی در دست اجراست. هدف مرکزی پروژه آثارسازی ترکیبات با منشاء ونوم‌های جانوری برای توسعه دارو‌ها و شیوه‌های درمانی جدید است. در این پروژه، از پتانسیل ملکولی ونوم‌ها دریک مقیاس مناسب در اندازة منابع استفاده می‌شود و در حقیقت انجام این پروژه خود یک تغییر پارادایمی در ابزارهای آنالیز است..
زیرا ترکیبی از فناوری‌های امیکس را به کار می‌برد. از آنجا که 173 هزار گونه جانوری زهری وجود دارد پیش بینی می‌شود که با منبعی از 40 میلیون پیتید با پتانسیل دارویی روبرو باشیم. این درحالی است که هم اکنون فقط 3 هزار الی 4 هزار توکسین توصیف شده‌اند. .
با وجود این پتانسیل‌ها، متاسفانه هنوز برنامة جامع برای آموزش توکسینولوژی درسطح جهانی توصیف نشده است و آموزش آن به دوره‌های کوتاه مدت محدود گردیده است که در پژوهشگاه بیماری‌های گرمسیری سوئیس، انیستیتو بوتانتان برزیل، یک دورة کوتاه در پاریس و دوره‌ای 6 روزه در آدلاید استرالیا ارائه می‌شوند و هرچند که دورة کارشناسی ارشد و دکتری آن در برزیل طراحی گردیده است ولی اطلاعاتی درمورد این دوره‌ها وجود ندارد..
از این بدتر آنکه هیچگونه دورة آموزش برای توکسینولوژی بالینی به استثنای دورة 6 روزه آدلاید استرالیا، در سطح جهانی وجود ندارد و این درحالی است که وجود یک رشتة تخصصی Subspecialty در گسترة توکسینولوژی بالینی به شدت احساس می‌شود. هرچند در دوره‌های ذکر شدة کوتاه آموزش توکسینولوژی به جانوران دریایی سمی نیز اشاره می‌شود ولی تاکنون در هیچ نقطة دنیا رشته‌ای با عنوان توکسینولوژیِ دریایی به صورت مستقل وجود ندارد و این درحالی است که جامعة جهانی در نشست‌های گوناگون علمی و در مقالات ژورنال‌های مربوطه به لزوم تدوین این رشتة تخصصی اشاره کرده‌اند. در شمارة جدید مجلة توکسیکون درسال 2013 (1352- 1343؛ 5 ) به دلیل تغییرات آب و هوایی جهانی و رخدادهای مسمومیت با غذاهای دریایی، زهری شدن با گزش جانوران دریایی و شکوفایی میکروارگانیسم‌های خطرآفرین دریا اشاره شده است که چالش‌های فراوانی را در برابر جامعة جهانی قرار خواهند داد و از این رو به رشتة توکسینولوژی دریایی بالینی نیاز روز افزونی احساس می‌شود. تاکنون پژوهش‌های پایه و بالینی در گسترة توکسینولوژی دریایی به جانوران زهرآگین خاصی محدود گردیده است که بیشترین آسیب‌ها را برای انسان ایجاد می‌کنند. تعداد انگشت شماری کتاب پیرامون این جانوارن درسطح جهانی به ویژه در آمریکا، برزیل و استرالیا نگارش یافته‌اند و خوشبختانه پژوهش‌هایی همسنگ با این ادبیات پزشکی جهانی نیز از سال 1385 در دانشگاه علوم پزشکی بوشهر انجام گردیده است که ماحصل آن چاپ دو کتاب پزشکی دریایی و جانوران زهرآگین خلیج فارس می‌باشد که به زوایای توکسینولوژیک و بالینی نرمتنان و جانوران زهرآگین خلیج فارس پرداخته شده است.

 

مهارت و وظایف دانش آموختگان

  1. توانایی آموزش مفاهیم توکسینولوژی در مقاطع گوناگون آموزشی در رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی و علوم پایه
  2. توانایی نشر علم تولید یافته در مطبوعات در شاخه‌های پزشکی
  3. رهبری و انجام پژوهش‌های بنیادی و کاربردی در دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی و پارک علم و فناوری و صنعت دارویی
  4. کسب مهارت‌های آزمایشگاهی، انفورماتیک و بالینی در زمینة توکسینولوژی
  5. توانایی یکپارچه‌سازی داده‌های ژنومیک، ترانس کریپتومیک و ژنومیک (ونومیکس)
  6. مهارت به کارگیری فناوری‌های برتر جهت پژوهش‌های ونومیکس
  7. ساخت و طراحی پادزهرها بر علیه ونوم جانوران زهرآگین دریایی
  8. مهارت تفکر نقادانه و یکپارچه سازی داده‌های بزرگ برای تولید دانش Big Data to Knowledge
  9. شناخت اکولوژیک اکوسیستم‌های دریایی و تغییرات زیست محیطی
  10. یافت شیوة رهیافت سیستمی در آنالیز داده‌ها
  11. آشنایی با آنالیز سیستم‌های پیچیده
  12. آشنایی با رهیافت میان رشته‌ای
  13. قدرت تحلیل مکانیستیک ونوم‌ها براساس مدل‌های پیچیدة حاکم بر بیولوژی سیستمی با ابزارهای بیوانفورماتیک
  14. توانایی ادراک مکانیسم‌های آسیب زایی و ترمیم پس از ورود سموم و توکسین‌های دریایی
  15. توانایی آنالیز داده‌های ملکولی، متاآنالیز و بررسی سیستماتیک
  16. کمک به متخصصین بالینی برای شناخت پاتوفیزیولوژیک و ونوم‌ها
  17. طراحی و تولید دارو‌های جدید با منشاء توکسین‌های دریایی جهت رویارویی با بیماری‌های دشوار درمان

 

درآمدهای مورد انتظار
از دانش آموختگان رشتة میکروبیولوژی دریایی موارد ذیل انتظار می‌رود:

 

نقش دانش آموختگان
دانش آموختگان رشتة توکسینولوژی دریایی درسطح پژوهش‌های بنیادی در ساختار و عملکرد توکسین‌های دریایی تلاش نموده و با مدد فناوری‌های برتر و دانش‌های امیکس به طراحی پادزهرها و داروهای نوین اهتمام ورزیده و در تشخیص و درمان آسیب با زیستمندان زهرآگین دریایی به یاری متخصصین بالینی اقدام نموده و در گسترش دانش توکسینولوژی دریایی درسطح بین المللی با انجام فعالیت‌های آموزشی و انتشار دانش تولیدی تلاش می‌نمایند.

 

راهبردهای آموزشی و پژوهشی

  1. ترکیبی از شیوه‌های آموزشی مبتنی بر کلاس دانشجو یا (استاد محوری)
  2. برگزاری سمینارهای علمی بر پایة دانشجو
  3. یادگیری گروهی
  4. آموزش بر پایة رهیافت‌های میان رشته‌ای
  5. آموزش بر پایة آزمایشگاه
  6. شیوه‌های بر پایة آزمایشگاه
  7. ترکیبی از میدان‌های پژوهشی در عرصه‌های اکوسیستم‌های دریایی Ecosystem-based
  8. آموزش بر پایة رویکردهای مبتنی بر شواهد Evidence-based
  9. مشاوره با همتایان
  10. کار در گروه‌های کوچک
  11. کار در شرایط سخت آب و هوایی
  12. آموزش بر پایة بیوانفورماتیک
  13. کاربرد فناوری‌های جدید آموزشی
  14. آموزش بر پایة پژوهشی Research-based
  15. یادگیری به شیوة حل مسئله PB
  16. یادگیری با پایه مشاهده در فیلدهای بالینی  

ردیف

عرصة آموزش

محتوا

مدت

1

دانشکدة پزشکی

مراکز تحقیقاتی

دروس نظری در زمینة بیولوژی ملکولی، ژنتیک مولکولی، بیولوژی سیستمی، آمار زیستی و اپیدمیولوژی پیشرفته، بیولوژی دریایی

سال اول تا نیمة اول سال دوم

2

مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی

دروس نظری و سمینارهای علمی پیرامون جانوران زهرآگین دریایی، توکسینولوژی بالینی دریایی مدیریت پروژه و سازماندهی پژوهش، مستندسازی و گزارش نویسی

سال اول تا نیمة دوم سال دوم

 

3

مراکز توسعه آموزش

پزشکی

کارگاه‌های روش تحقیق، مقاله نویسی علمی پیشرفته، کارآزمایی‌های بالینی اخلاق در پژوهش، متاآنالیز و بررسی سیستماتیک

سال اول و دوم

4

مراکز تحقیقاتی

آشنایی با تدوین، اجرا و آنالیز داده‌های پروژه‌های تحقیقاتی

سال اول تا چهارم

5

مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی

آشنایی با روش‌های بیولوژی ملکولی و شیوه‌های ژنومیک، پروتئومیک و ونومیکس

سال سوم و چهارم

6

بیمارستان

مشاهدة سیر بالینی آسیب با جانوران زهرآگین

سال اول تا چهارم

7

دریا

آشنایی با شیوه‌های نمونه برداری از زیستمندان دریایی و شناخت اکوسیستم‌های دریایی و نیز مبانی غواصی

سال سوم و چهارم

8

آزمایشگاه مرکز تحقیقات زیست فناوری و آزمایشگاه مرکزی دانشگاه

فارماکولوژی پیشرفته، آشنایی با تکنیک‌های کشت سلول وحیوانات آزمایشگاهی، شیمی تجربه دستگاهی پیشرفته،

ونومیکس مقدماتی و پیشرفته، بیوانفورماتیک

سال دوم تا چهارم

 

ارزیابی دانشجو
افزون به ارزیابی پایان هر ترم دروس نظری و آزمایشگاهی (ملکولی - ژنتیکی و شیمی تجزیه و ونومیکس) به شیوة کتبی چند گزینه‌ای یا تشریحی، دانشجو موظف است:
در پایان هر ترم از نیمة دوم سال تحصیلی حداقل در یک مقاله چاپ شده و در مجلات علمی و پژوهشی مشارکت داشته باشد. در پایان هر سال نیز حداقل در یک مقالة تحقیقاتی چاپ شده در مجلات اندکس در ISI مشارکت داشته باشد. حداقل یک مقالة استخراجی از پایان نامة تحقیقاتی خود را در مجلات با IF مساوی و یا بیشتر از 3 به چاپ برساند.