جلوگیری از سقط جنین، راهکاری جدید

تصور کنید که دانشمندان به راهکاری برسند که بتوانند ژن ها را ویرایش کنند و معایب و نقایص انها را با تکنیک های ازمایشگاهی از بین ببرند. مثل کاری که گزینه FIND و REPLACE در نرم افزار OFFICE انجام می دهد.

گزینه FIND و REPLACE در نرم افزار OFFICE این امکان را به ما می دهد که کلمات غلط را پیدا کنیم و با یک کلیک کلمه درست را جایگزین آن نماییم. ویرایش ژنی هم همین کار را بر روی ژن های انسان انجام می دهد، به این صورت که ژن هدف را شناسایی می کند و بعد برای ویرایش آن تغییرات دقیقی روی کدهای DNA اعمال می کند.

در دوران معاصر سقط و ناباروری به شدت افزایش پیدا کرده است، ولی دلیل این امر به خوبی شناخته نشده است. محققان بریتانیایی در تلاشند مجوز انجام آزمایش هایی را بگیرند تا بتوانند برای جست و جوی علل سقط های مکرر، در جنین انسان دستکاری ژنتیکی یا ویرایش ژنی انجام دهند. این تحقیقات می تواند دانشمندان را در شناخت مراحل اولیه حیات و ارتقای درمان های باروری کمک کند.

دانشمندان چینی در سال ۲۰۱۵، اولین گروهی بودند که دستکاری ژنتیکی جنین انسان را آغاز کردند. تحقیقات روی جنین های غیرطبیعی حاصل از لقاح آزمایشگاهی انجام شد. در صورتی که مجوزهای لازم برای انجام این کار داده شود، محققان بریتانیایی دومین گروه در جهان هستند که ژن های جنین انسان را دستکاری می کنند. همه جنین هایی که در این تحقیقات استفاده می شوند اهدایی از طرف زوج هایی هستند که بعد از درمان لقاح آزمایشگاهی ( IVF ) جنین های مازاد دارند.

تیم محققان بریتانیایی در نظر دارد تا از "ویرایش ژنی" استفاده کند تا بعضی از ژن های مورد نظر در مراحل اولیه تکوین جنین انسان را از کار بیندازند و بتواند چگونگی رشد جنین را تا یک هفتگی رشد بررسی کند و بعد جنین را از بین ببرند. این مطالعات می تواند به رمزگشایی ساختارهای پیچیده ژنتیکی که باعث رشد و نمو یک سلول تخمک لقاح یافته به جنین سالم می شود کمک کند. این تحقیق منجر به بهبود درمان های باروری و فهم بهتر مراحل اولیه شکل گیری حیات می شود. تولید مثل انسان به طرزعجیبی ناکارآمد است. کمتر از نیمی از جنین های تازه، هفته اول را دوام می آورند تا ساختاری به نام بلاستوسیست ( کره ای متشکل از ۲۵۰ یا بیشتر سلول که بافت ها و اندام های مختلفی که برای یک جنین سالم لازم است را به وجود می آورد) را ایجاد کنند. بین آن هایی که هفته اول بارداری را دوام می آورند فقط نیمی داخل رحم لانه گزینی می کنند و حدود یک چهارم آن ها سه ماهه اول بارداری را دوام می آورند.

ویرایش ژنی حدودا از سال ۲۰۱۰ وارد مسائل مربوط به حوزه علوم شد و از آن زمان تاکنون صدها آزمایشگاه در سراسر دنیا از آن برای مطالعات خود استفاده می کنند. این روش همانقدر که می تواند مفید باشد، خطراتی نیز خواهد داشت تا جایی که برای شروع این تحقیقات در انگلیس، به مجوزهای اخلاقی پیرامون این روش نیز نیاز است. طبق قوانین بریتانیا، این جنین های دستکاری شده نباید به رحم زن برای دست یابی به بارداری منتقل شوند. اهمیت ویرایش ژنی به اندازه ای زیاد است که بسیاری از دانشمندان جلساتی متوالی برای تعیین دستورالعمل های استفاده مسئولانه از این روش را تشکیل داده اند. در اجلاس اخیری که در واشنگتن برگزار شد، دانشمندان با تحقیقاتی که منجر به درمان های جدید پزشکی می شود موافقت کردند ولی از طرفی نیز اعلام کردند که در نظر گرفتن دستکاری ژنتیکی جنین های انسان با هدف تبدیل آن ها به یک انسان کامل، خیلی ریسک پذیر است. هر چند مطالعه این موضع روی حیوانات مدل مانند موش کمک به فهم چگونگی رشد جنین کرده است ولی برای فهم جزئیات تکوین اولیه انسان، مطالعه مستقیم جنین انسان لازم است.

ویرایش ژن یک تکنیک قدرتمند است. چندین راه مختلف برای ویرایش ژن ها وجود دارد ولی مشهورترین آن یعنی "Crispr-Cas۹" به طور تصادفی هنگامی که دانشمندان چگونگی مبارزه باکتری ضد عفونت های ویروسی را مطالعه می کردند، کشف شد.

روش ویرایش ژن که "Crispr-Cas۹" نام دارد، مثل گزینه "جست و جو" و "جایگزینی" در برنامه "Word" عمل می کند. در این روش محققان تغییرات دقیقی را روی کدهای DNA ژن هدف اعمال می کنند. آنها از این ابزار استفاده می کنند تا یک تک حرف اطلاعات ژنتیکی را تغییر دهند، ژنی را حذف کنند، یا یک ژن معیوب را با کپی سالم آن جایگزین کنند.

محققان برای از کار انداختن ۴ ژن در جنین یک روزه انسان به تعداد زیادی جنین نیاز دارند (حدود ۲۰ تا ۳۰ جنین به ازای هر ژن) تا تاثیر این ژن ها را در تکوین طی یک هفته بررسی کنند. سوال اساسی این پروژه این است که چگونه این ژن ها با هم فعالیت می کنند تا سه رده سلولی خاص جنین یک هفته ای را ایجاد کنند. رده سلولی اول توده سلول های خارجی هستند که جفت را تشکیل می دهند و جنین را به رحم متصل می کنند. داخل جنین دولایه سلولی دیگر وجود دارد که یکی همه بافت های لازم برای تشکیل جنین را ایجاد می کند و دیگری کیسه محافظت کننده جنین درحال رشد را ایجاد می کند. اختلالات ژنتیکی در هر کدام از این رده های سلولی مانع بقای جنین می شود.

این تحقیقات از ویرایش ژن برای ارتقای جنین های حاصل از لقاح آزمایشگاهی (IVF) استفاده نمی کند. اما در هر صورت این تحقیق به پزشکان کمک می کند تا جنین هایی که بیشترین احتمال تولد زنده را دارند، انتخاب کنند و راه را برای داروهایی که شانس جنین های حاصل از لقاح آزمایشگاهی با کیفیت پایین قبل از لانه گزینی را افزایش می دهد هموار کند.

شکل پیشرفته تر Crispr-cas۹ ، ژن های جدید را به داخل سلول ها حمل می کند و جایگزین ژن معیوبی که حذف شده است می کند. ویرایش ژنی قابلیت این را دارد که تعداد زیادی ژن را هم زمان از کار بیندازد. در سال ۲۰۱۵ محققین دانشگاه هاروارد از این تکنیک استفاده کردند تا بیش از ۶۰ ژن را در جنین های خوک از کار بیندازند تا اندام های خوک برای پیوند در انسان ایمن شود.