درمان بیماری های ژنتیکی، توسط چه روشی؟

پژوهشگران در مطالعات خود موفق به ابداع روش جدید ویرایش ژنتیکی شده اند که با عنوان CRISPR-Cas۹ gene editing شهرت داشته و به دانشمندان امکان ایجاد تغییرات ژنتیکی مورد نیاز در جنین انسان را با هدف پیشگیری از بیماری های می دهد.

یک تیم بین المللی از پژوهشگران با استفاده از تکنیک ویرایش ژنتیکی CRISPR-Cas۹ gene editing موفق به درمان بیماری های ژنتیکی در جنین انسان شدند. این روش پیشرفته به دانشمندان اجازه می دهد تغییرات دقیقی را در ژنوم انسانی با سهولت نسبی انجام دهند. از این روش برای درمان ده ها بیماری ژنتیکی در جنین انسان زنده استفاده می شود. این مطالعات حاکی از اصلاح و بهبود کیفیت درمان و افزایش دقت درمانی به نسبت روش های پیشین است.

برای استفاده از روش مبتنی بر سیستم CRISPR به آنزیم خاصی به نام Cas۹ نیاز است که ساختار ژنوم را در بخش هدف توسط مولکول های آر ان ای قطع می کند. به طور معمول پژوهشگرانی که در حوزه ویرایش ژنتیکی فعال هستند با اضافه کردن اجزای کد CRISPR به سلول ها، در انتظار فعالیت سلولی و تولید پروتئین های لازم و آر ان ای در آن نشسته و فرایند فوق را بررسی می کنند اما در این روش جدید، پژوهشگران به جای تزریق مستقیم پروتئین Cas۹، آر ان ای هدایت شده را مستقیما به سلول ها وارد می کنند.

پژوهشگران در این مطالعات با هدف قراردادن یک جهش ژنتیکی به نام MYBPC۳ که سبب ایجاد عوارض قلبی مختلفی از جمله ضخیم شدن عضلات قلب می شود که در اصطلاح پزشکی با عنوان hypertrophic cardiomyopathy شناخته شده و عموما در ورزشکاران جوان سبب مرگ زودرس و ناگهانی می شود؛ قادر به درمان آن شدند.

این جهش ژنتیکی عمدتا به این معنی است که کودک تنها تحت تاثیر یک نسخه از ژن جهش و تغییر یافته فوق قرار می گیرد. در آزمایش تجربی ویرایش ژنتیکی انجام شده توسط پژوهشگران؛ گروهی از جنین ها برای کاشت در نظر گرفته شدند.

این تیم در مسیر پژوهش های خود با دو مانع امنیتی مواجه بود که بحث در مورد استفاده از CRISPR-Cas۹ را برای ژن درمانی در انسان شامل می شد: نخستین موضوع، بحث احتمال ایجاد تغییرات ژنتیکی ناخواسته که به جهش های ژنتیکی غیر هدف (off-target mutations) شهرت دارند و دیگر بحث خطر موسوم به generating mosaics که سبب ایجاد توالی ژنتیکی در سلول های مختلف جنین می شود.

در این مطالعات پژوهشگران دریافتند که روش جدید بسیار مطمئن و مناسب بوده و در بررسی های انجام شده روی ۵۸ جنین، تنها یک مورد generating mosaics مشاهده شده و هیچ نمونه ای از جهش های ژنتیکی غیر هدف دیده نشد.

پیش از این تیم های پژوهشی مختلفی از دانشمندان حوزه ژنتیک در چین از روش CRISPR-Cas۹ برای اصلاح ژن های موجود در جنین انسان استفاده کرده اند. به موازات این موضوع، تیم هایی در کشور سوئد و بریتانیا نیز از روش فوق برای مطالعه رشد و تکامل جنین انسان بهره جسته اند. هدف اصلی این مطالعات، فهم پایه های مولد و ساختار بیولوژیکی عامل اختلالات زنتیکی مختلفی که گاه به سقط جنین منجر می شود، بود.

برای استفاده از روش مبتنی بر سیستم CRISPR به آنزیم خاصی به نام Cas۹ نیاز است که ساختار ژنوم را در بخش هدف توسط مولکول های آر ان ای قطع می کند. به طور معمول پژوهشگرانی که در حوزه ویرایش ژنتیکی فعال هستند با اضافه کردن اجزای کد CRISPR به سلول ها، در انتظار فعالیت سلولی و تولید پروتئین های لازم و آر ان ای در آن نشسته و فرایند فوق را بررسی می کنند اما در این روش جدید، پژوهشگران به جای تزریق مستقیم پروتئین Cas۹، آر ان ای هدایت شده را مستقیما به سلول ها وارد می کنند. شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله Nature در قالب یک مقاله منتشر شده است و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.

جورج دالی (George Daley)، زیست شناس متخصص ژنتیک سلول های بنیادی بیمارستان کودکان بوستون در ماساچوست در این رابطه می گوید: «کارایی ویرایش ژن ها که در این پژوهش معرفی شده ، بسیار هیجان انگیز است این مطالعات نشان داد که ایده فوق عملی بوده و امکان پذیر است اما برای بهره برداری از آن هنوز بسیار زود است.»

البته این پژوهشگر بیمارستان کودکان بوستون از امکان استفاده سریع از روش فوق به دلیل موفقیت آمیز بودن پژوهش های انجام شده ابراز نگرانی کرده و اعلام کرد که این روش باید از همه جهات و به طور کامل مورد بررسی و آزمایش قرار گیرد.