محتوای ژنتیكی هر فرد در تمام سلول‌های بدنش یكسان است. اما چیزی كه موجب ایجاد تفاوت در ظاهر و عملكرد سلول‌ها در بافت‌های مختلف بدن می‌شود این است كه در هر سلول براساس عملكرد و نقشی كه قرار است داشته باشد، تنها بخشی از ژن‌های موجود فعال خواهند بود و در فرآیند رونویسی و ترجمه به پروتئین تبدیل می‌شوند. به همین علت پس از تكمیل پروژه مهم و بزرگ توالی‌یابی ژنوم انسان در سال 1382 كه براساس آن كل محتوای ژنتیكی انسان شناسایی شد، محققان در پی یافتن محتوای پروتئینی هر سلول برآمدند تا براساس این اطلاعات بتوانند عملكرد ژن‌های فعال در هر سلول را به دست آورند. بررسی جامع پروتئین‌ها با هدف بررسی تنوع ژنتیكی، مطالعه تفاوت‌ها و مطالعه پاسخ به تنش‌ها موضوع اصلی علم بین رشته‌ای پروتئومیكس است.
دكتر بابك عارف‌نژاد نیز در دوران تحصیلش در مقطع دكتری فیزیولوژی جانوری در كنار پروژه اصلی‌اش كه در زمینه توالی‌یابی ژنوم اسب‌های ایرانی بود، در پروژه پروتئوم كروموزوم وای (Y) در پژوهشگاه رویان همكاری داشت. به گفته این محقق جوان همین تحقیقات زمینه آشنایی و ارتباطش با یكی از مجموعه‌های معتبر بین‌المللی در زمینه مطالعات ژنتیك و توالی‌یابی و تحلیل داده‌های حاصل از روش‌های توالی‌یابی نسل جدید به نام بی‌جی‌آی ایجاد كرد. از آنجا كه در آن سال‌ها روش‌توالی‌یابی نسل جدید (ان‌جی‌اِس) هنوز در كشور فراگیر نشده بود دكتر عارف‌نژاد پس از فارغ‌التحصیلی‌ به فكر تأسیس شركتی به عنوان نماینده انحصاری این مجموعه می‌افتد تا خدماتی را مانند انواع توالی‌یابی نسل جدید ژن‌ها و رونوشت ژن‌ها (ترنسكریپتوم) و تحلیل نتایج حاصل از آن را به محققان و شركت‌های فعال در این زمینه در كشور ارائه كند. اما داستان به همین جا ختم نشد و فعالیت‌های شركت از چنین خدماتی بسیار فراتر رفت.
 پایان‌نامه، جرقه ایده كسب‌وكارم را  زد
شناسایی نشانگر‌های زیستی یا توالی‌های اختصاصی در توالی ژنوم موجودات در دهه‌های اخیر كاربردهای فراگیری در شناسایی بسیاری از اختلالات ژنتیكی، شناسایی زیرگونه‌های خاص میكروبی، جانوری، گیاهی، بررسی رده‌های نژادی در میان گونه‌های خاص و... پیدا كرده است. در حقیقت در این روش محققان با بررسی توالی ژنوم موجودات تلاش می‌كنند الگوهای ژنی خاصی كه آن موجود را از سایر موجودات هم‌گونه‌اش متمایز می‌كند، پیدا کرده و در داده‌بانك‌های ژنی ذخیره كنند. مشخص‌شدن این نشانگرهای زیستی دقیق، برای مثال در مورد نوعی بیماری خاص ژنتیكی كمك می‌كند پس از آن در آزمایشگاه‌های ژنتیك كه آزمایش‌های غربالگری روی جنین را انجام می‌دهند، برای تشخیص بیماری با روش‌های بیوانفورماتیكی به دنبال آن توالی ژنی خاص در نمونه ژنوم جنین مورد بررسی باشند. این نشانگرها در شناسایی نژاد یك گونه نیز می‌تواند بسیار كارآمد باشد. امروزه رده‌بندی و تعیین نژاد بسیاری از گونه‌های جانوری خاص براساس همین نشانگرهای زیستی در آزمایشگاه‌ها مشخص می‌شود.
دكتر عارف‌نژاد كه در پایان‌نامه دكتری خود به دنبال توالی‌یابی ژنوم نژادهای مختلف اسب‌های موجود در ایران بود نیز در تلاش بود تا براساس داده‌های حاصل از این توالی‌یابی‌ها بتواند توالی‌های ویژه‌ای را در ژنوم اسب‌های هر نژاد بیابد كه آن را از سایر نژادها با دقت بالایی متمایز كند و نشان‌دهنده میزان خلوص ژنتیكی اسب‌ها باشد. وی در این رابطه به جام‌جم می‌گوید: «از آنجا كه در آن سال‌ها كه من دانشجوی دكتری بودم توالی‌یابی نمونه‌ها به دلیل این‌كه روشی نوظهور بود، هزینه بالایی داشت و ما به‌ناچار فقط تعداد كمی نمونه را توالی‌یابی و تحلیل كردیم كه البته از همان موارد اندك هم به برخی توالی‌های خاص یا جهش‌های ژنتیكی اختصاصی در نژادهای مورد بررسی دست پیدا كردیم كه باید صحت و دقت آنها را نیز مورد ارزیابی قرار می‌دادیم. البته در نهایت پس از حدود سه سال تحقیق و بررسی به این نتیجه رسیدیم كه تعداد اندك نمونه‌های مورد بررسی، می‌تواند موجب افزایش درصد خطا در شناسایی نشانگرهای زیستی دقیق شود. به همین جهت پس از پایان دوره دكتری تصمیم گرفتم با همكاری چند تن از دوستانی كه در این حوزه فعالیت تخصصی داشتند، شركتی كه در حوزه ژنومیكس، پروتئومیكس و بیوانفورماتیك ارائه خدمات كند، تأسیس كنیم و در اواخر سال 93، این شرکت را به ثبت رساندیم.»
 گسترش فعالیت‌های فرامرزی
این پژوهشگر جوان در ادامه درخصوص چگونگی شكل‌گیری همكاری‌ها و مشاركت در پروژه‌های تحقیقاتی بین‌المللی تصریح می‌كند: «از آنجا كه زمینه آشنایی با موسسه تحقیقاتی بین‌المللی بی‌جی‌آی چین را داشتیم، با این مجموعه وارد همكاری شدیم و پس از مدتی نماینده انحصاری بخش فناوری موسسه تحقیقاتی (BGI Tech) در ایران شدیم.»
به گفته دكتر عارف‌نژاد، گرفتن نمایندگی كمك كرد تا این مجموعه با ارائه خدمات بتواند گردش مالی مناسبی داشته باشد و از این روش هزینه‎‌های مورد نیاز برای طرح‌های تحقیقاتی مورد نظرشان فراهم می‌شد و تا امروز برای طرح‌های تحقیقاتی توسعه نشانگرهای زیستی تعیین خلوص نژاد اسب، تعیین قومیت افراد ایرانی و حتی طرح اخیرشان كه برای تعیین نشانگرهای زیستی تشخیص افراد پرریسك و كم‌ریسك در معرض ابتلا به كرونا در جریان است، بودجه‌ یا سرمایه‌ای از خارج از شركت دریافت نكرده‌اند. از طرفی این همكاری كمك می‌كرد تا برخی خدمات مورد نیاز برای طرح‌های تحقیقاتی‌شان كه در كشور فراهم نبود را از یك مجموعه بین‌المللی دریافت كنند. از طرف دیگر امكان همكاری در طرح‌های تحقیقاتی بین‌المللی نیز از طریق همكاری با موسسه بی‌جی‌آی تِك مانند تحقیقات جمعی برای شناسایی داروی مؤثر در بیماری‌های سیستم عصبی مانند پاركینسون و ام‌اِس برایشان فراهم شد. وی در ادامه تأكید می‌كند: «از آنجا كه در همكاری‌های بین‌المللی ژنتیكی نگرانی زیادی در جهت امنیت اطلاعات ژنتیكی وجود دارد، سطح همكاری آن موسسه را در پروژه‌های تحقیقاتی خودمان به‌روشنی مشخص كردیم و هیچ‌وقت اطلاعات یا مشخصات نمونه‌هایی كه برای توالی‌یابی ارسال می‌كردیم را در اختیارشان قرار نمی‌دادیم.»



ردپای ژنتیك در ابتلا به كرونا
این مجموعه فعال حوزه ژنتیك در ماه‌های اخیر و با شیوع گسترده كرونا در كشور، فعالیت‌های تحقیقاتی خود را روی دو مسیر تولید كیت‌های تشخیصی این ویروس و همچنین شناسایی نشانگرهای زیستی كه مشخص می‌كند چه افرادی در معرض خطر بیشتری برای ابتلا به كرونا هستند معطوف كرد. دكتر عارف‌نژاد در این خصوص توضیح می‌دهد: «شناسایی افراد با خطرپذیری بالا در برابر این ویروس در میان افرادی مانند كادر درمانی كشور كه به دلیل شغل‌شان بیشتر در معرض ابتلا به كووید-19 هستند،  بسیار حائز اهمیت است. به همین منظور ما با بررسی نمونه‌هایی از افرادی كه با عوارض شدید بیماری خود را بروز داده و تحت مراقبت‌های ویژه بودند، نمونه خون افرادی كه بر اثر ابتلا به كرونا جان خود را از دست داده بودند و همچنین افرادی از كادر درمانی كه بدون بروز هیچ علائم خاصی نتیجه تست تشخیص كرونایشان مثبت شده بود و در واقع بدون هیچ علامتی مبتلا به بیماری شده بودند، نمونه دی‌اِن‌اِی استخراج كرده‌ایم و در حال توالی‌یابی ژنومشان هستیم. به نظر می‌رسد بتوانیم با مقایسه نتایج توالی‌یابی این دو گروه به نشانگرهای زیستی برای بررسی افراد در معرض ویروس دست پیدا كنیم.»
به گفته این پژوهشگر جوان نتیجه این تحقیقات حداكثر تا دو ماه آینده مشخص خواهد شد و در صورت موفقیت می‌تواند برای بررسی افراد كادر درمان و مشاغل پرریسك برای پیشگیری از ابتلا به كووید-19 استفاده شود. دكتر عارف‌نژاد با اشاره به این موضوع كه ایده این طرح تحقیقاتی در همان روزهای ابتدایی شیوع كرونا در كشور شكل گرفته است، درخصوص علت تأخیر در انجام این تحقیقات به جام‌جم می‌گوید: «ما در همان روزهای ابتدایی این طرح را آماده و در نهادهای مختلف مربوط به مقابله با كرونا ارائه كردیم. اما از آنجا كه در ماه‌های ابتدایی نگرانی بابت امكان بیوتروریسم در مورد این بیماری مطرح بود، با فرستادن نمونه ژنوم افراد برای توالی‌یابی به خارج از كشور موافقت نشد. در حال حاضر نیز با اخذ كد اخلاق برای نمونه‌های دریافت‌شده با مسؤولیت و هزینه از سوی شركت در حال انجام است.» وی در ادامه می‌افزاید: «قطعا كاربردی شدن این طرح و هزینه تمام‌شده آن بستگی به این خواهد داشت كه در اعتبارسنجی نشانگرهایی كه به دست خواهند آمد چه تعداد نشانگر برای شناسایی دقیق افراد با ریسك بالا نیاز به بررسی داشته باشد.»
این مجموعه همچنین موفق به تولید كیت تشخیص كرونا به روش ریل‌تایم پی‌سی‌آر (RealTime PCR) نیز شده است. دكتر عارف‌نژاد در این رابطه تصریح می‌كند: «در حال حاضر منتظر مجوز از سوی وزارت بهداشت هستیم كه در این روزها بسیار زمانبر شده است. اما كارایی و دقت كیت در برخی مراكز درمانی بررسی و تأیید شده است و حتی چند مركز و آزمایشگاه تشخیصی اكنون به دلیل تشخیص دقیق كیت، مشتری‌مان شده‌اند و از این كیت برای شناسایی بیماران استفاده می‌كنند.»




تعیین خلوص واقعی اسب  با روش‌های ژنتیكی
تعیین نژاد و خلوص نژادی اسب از جمله مهم‌ترین ملاك‌ها برای تعیین ارزشگذاری هر رأس اسب در هنگام خرید و فروش است. اما در كشور ما هنوز در بسیاری از مراكز از آزمون‌های قدیمی و روش‌های سنتی كه بعضا موجب خطاهای بسیاری در تعیین ارزش واقعی این حیوان ارزشمند می‌شود، كاربرد دارد. وجود خطا در چنین تشخیص‌هایی می‌تواند آسیب‌های مالی زیادی را به پرورش‌دهندگان اسب وارد كند و همچنین در اصلاح نژاد نسل‌های بعدی نیز می‌تواند مشكل ایجاد كند.
دكتر عارف‌نژاد كه از دوران تحصیل به دنبال توسعه روش دقیق بر مبنای نشانگرهای زیستی دقیق برای شناسایی خلوص نژاد اسب بوده است، این تحقیقات را در شركت خود نیز ادامه می‌دهد. وی درخصوص چگونگی ادامه این فرآیند تصریح می‌‌كند: «از آنجا كه در دوران تحصیلم به دلیل تعداد كم نمونه‌های مورد بررسی نتوانسته بودیم به پنل نشانگر كارآمدی دست پیدا كنیم، این تحقیقات را در شركت ادامه دادیم. دقت بسیار زیادی كه برای تعیین نشانگرها اعمال كردیم و همچنین 9 ماه زمان را برای طراحی الگوریتم مناسب برای استفاده از داده‌های به دست آمده در شناسایی نمونه‌های جدید و ناشناخته صرف كردیم. نتیجه تلاش شبانه‌روزی ما به طراحی پنل ژنتیكی بر مبنای توالی‌یابی نسل جدید (NGS) و روش ریزارائه (ChIP Array)  بسیار دقیقی منجر شد كه براساس بررسی‌هایی كه داشتیم تا این مرحله توانسته با دقت 95درصد میزان خلوص اسب‌های مورد بررسی را شناسایی كند.»
وی در ادامه درخصوص به‌كارگیری این روش می‌افزاید: «در حال حاضر مذاكراتی با فدراسیون سواركاری كشور داشته و موافقت‌هایی نیز دریافت كرده‌ایم. نوع نشانگرهای مورد استفاده در این روش موجب افزایش چشمگیر دقت وهمچنین بومی شدن تست براساس نژادهای موجود در كشور شده است. پنل ژنتیكی ریزارائه برای تعیین خلوص نژاد اسب با این میزان دقت و شخصی‌سازی شده براساس نژادهای ایرانی در حال حاضر مشابه خارجی هم ندارد. از طرفی روش‌های قدیمی فقط توانایی شناسایی خط پدری در میان نژادهایی را دارند كه شناسنامه‌دار هستند و اطلاعات آنها در كتب مرجع گزارش شده است، در صورتی كه ما با توسعه این پنل ژنتیكی در تلاشیم حتی اسب‌های شناسایی نشده را نیز بتوانیم نژادبندی كنیم.»
این محقق ایرانی در خصوص مراحل پیش روی روش شناسایی مورد اشاره به جام‌جم می‌گوید: «از آنجا كه تمام هزینه مراحل پیش و توسعه ریزارائه‌های به دست آمده تا این مرحله - برای هفت نژاد از نژادهای اسب ایرانی و نه تمام نژادها - را بدون پشتوانه یا منابع مالی خارج از مجموعه تأمین كرده‌ایم، برای ادامه مسیر و توسعه ریزارائه‌های بعدی و همچنین بررسی قطعیت تشخیص ریزارائه‌های تولیدشده نیاز به نمونه‌گیری و بررسی حداقل 2000 رأس اسب خواهیم داشت. بر همین اساس با دفتر فناوری‌های همگرای معاونت علمی‌وفناوری ریاست جمهوری صحبت كرده‌ایم تا بتوانیم نقدینگی مورد نیاز برای توسعه این فناوری را با دریافت تسهیلات فراهم كنیم و هرچه زودتر این محصول را به مرحله تجاری‌سازی و درآمدزایی برسانیم.»
دكتر عارف‌نژاد در پاسخ به پرسش جام‌جم در خصوص علت عدم جذب سرمایه‌گذار برای توسعه این فناوری توضیح می‌دهد: «از آنجا كه ما هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده‌ایم، جذب سرمایه ممكن بود با مشكلاتی برای ما همراه شود. به همین جهت ترجیح می‌دهیم زمانی كه طرح به مرحله تجاری‌سازی وارد شد، برای توسعه بیشتر كار و انتقال برخی فناوری‌های مورد نیاز برای تولید این ریزارائه‌ها در داخل كشور به مقدار مورد نیاز، از ظرفیت سرمایه‌گذاران بهره‌مند شویم.»