ساغر هموله چهارشنبه 15 فروردین 1397 03:41 ب.ظ نظرات ()

دانشمندان یك گام دیگر به درمان بیماری‌های لاعلاج با استفاده از روش‌ جدید ویرایش ژنی نزدیك‌تر شده‌اند.

روشی جدید در ویرایش ژنتیكی و نزدیك‌تر شدن دانشمندان به درمان بیماری‌های لاعلاج

دانشمندان با استفاده‌ از فناوری ژنتیكی كریسپر موفق شدند DNA سلول‌های بیماران هانتینگتون را اصلاح كنند. این موفقیت نشان می‌دهد كه می‌توان با استفاده‌ از كریسپر بیماری لاعلاج و كشنده هانتینگتون را درمان كرد. كریسپر راهی است كه می‌توان با استفاده‌ از آن، DNA را به‌صورت بسیار ارزان و مؤثر ویرایش كرد؛ پژوهشگران معتقدند كریسپر می‌تواند راه‌های درمانی ژنتیكی را تغییر دهد.

با این حال پیش از استفاده از روش كریسپر برای اصلاح و تغییر DNA انسان‌ زنده، باید از ایمنی و تأثیر آن اطمینان حاصل كرد. سلول‌های عصبی داخل مغز افرادی كه دچار بیماری هانتینگتون هستند باگذشت زمان شروع‌ به تحلیل و فروپاشی می‌كند. این بیماری كشنده است و بین ۱۰ تا ۳۰ سال طول می‌كشد تا بیمار را پای دربیاورد و در حال حاضر درمانی برای آن نیست.

دلیل هانتینگتون، جهش ژنتیكی واحدی است كه توسط یك ژن وراثتی به‌ وجود می‌آید. این ژن باعث به‌ وجود آمدن اختلال مندل می‌شود؛ بنابراین هدف اصلی پژوهشگران برای درمان، این است كه از تكنولوژی برای ویرایش بخش‌ خاص از رمز ژنتیكی استفاده كنند.

پژوهشگران اخیرا در مطالعه‌ای گامی مهم به‌سوی این هدف برداشتند. آن‌ها با استفاده‌ از پیشرفته‌ترین فناوری ژنتیكی موجود یعنی كریسپر، توانستند ژن‌هایی را كه موجب بیماری هانتینگتون می‌شوند، دستكاری كنند.

در افراد مبتلا به این بیماری، به‌ دلیل تكرار رمز ژنتیكی یك بخش خاص، پروتئینی سمی تولید و باعث تخریب عصبی می‌شود. معمولا نشانه‌های این بیماری خود را در ۳۰ سالگی و ۴۰ سالگی بیماران نشان می‌دهند. بیماران پس‌ از این نشانه‌ها، در كنترل حركات و حفظ تعادل خود دچار مشكل می‌شوند. همین عدم كنترل باعث می‌شود كه آن‌ها در صحبت‌ كردن و عمل بلع و همچنین مسائل شناختی، دچار مشكل شوند.

كریسپر CRISPR Cas

گروهی‌ از پژوهشگران لهستانی موفق شدند سلول‌های بیماران هانتینگونی را اصلاح كنند. گروه، سلول‌های این بیماران را با استفاده‌ از كریسپر جدا و غیر فعال كردند. این عمل باعث كاهش چشمگیر حدود ۷۰ درصدی مقدار پروتئین تخریب‌كننده و تحلیل‌برنده عصبی شد. دكتر مارتا الجنیچك، دانشیاری در مؤسسه‌ی شیمی بیوارگانیك در لهستان كه مسئولیت این مطالعه را برعهده داشت، در اخبار منتشرشده گفت:

استراتژی ما ایمن و مؤثر بود و هیچ اثر جانبی بدی هم مشاهده نشد.

رسیدن‌ به جایی كه بتوانیم ژن‌ها را به‌طور بسیار دقیق ویرایش و بیماری هانتینگتون را با استفاده‌ از كریسپر درمان كنیم، موفقیت بزرگی است. این موفقیت نه‌تنها به پژوهشگران كمك می‌كند یك بیماری لاعلاج را درمان كنند؛ بلكه نشان می‌دهد می‌توان با فناوری كریسپر، سایر اختلالات مندل مانند كم‌خونی داسی‌شكل، بیماری تی‌-سَكس و فیبروز سیستیك را درمان كرد.

اینكه درمان بدون هیچ‌گونه اثر جانبی انجام می‌شود بسیار مهم است. از سویی این تكنیك روی سلول‌ها بسیار خوب جواب می‌دهد و درمان را برای انسان‌ها راحت‌تر كرده است.

امید به كریسپر

كریسپر اساسا یك راه و روش آسان و ارزان برای ویرایش و اصلاح DNA است. این فناوری متشكل‌ از گروهی‌ كوچك‌ از مولكول‌هایی است كه از RNA برای یافتن بخشی خاص از DNA كه بتواند آن را تغییر دهد استفاده می‌كند. این گروه می‌تواند بخش فوق را جدا كند، مواد ژنتیكی جدیدی اضافه كند یا حتی رمز ژنتیكی جدیدی جایگزین یك بخش خاص كند (عملیات یافتن و جایگزینی بیولوژیكی برای رمز ژنتیكی).

روش درمانی كریسپر

 جنیفر دودنا، زیست‌شناسی در دانشگاه كالیفرنیا رد بركلی، یكی‌ از اولین پژوهشگران كشف‌كننده‌ی كریسپر است. او قبلا به بیزنس‌اینسایدر گفته بود:

ما اساسا می‌توانیم یك اسكالپل مولوكولی برای ژنوم‌ها داشته باشیم. فناوری‌های قبلی همگی شبیه‌به پتك بودند.

منظور او از گفته‌ی فوق این است كه تغییر دادن ژنوم برای آن‌ها بسیار آسان و دقیق شده است.

اگر این ابزار روی افراد به‌خوبی كار كند، ممكن است استفاده از آن حتی فراتر از صرفا اختلالات ژنتیكی باشد. پژوهشگران می‌توانند ژن‌ها را تغییر دهند تا بدین ترتیب عوامل ریسك برای سایر بیماری‌ها را كاسته شود و حتی وضعیت سلامتی انسان را در جنبه‌های گوناگون بهبود بخشند. 

درمان هانتینگتون و بعد از آن درمان بیماری‌های دیگر

طبق نوشته پژوهشگران در این مطالعه‌ی جدید، مطالعات قبلی از ابزار دیگری برای ویرایش و اصلاح ژنتیكی استفاده می‌كردند تا اثبات كنند كه می‌توانند بخشی‌ از رمز ژنتیكی را كه مسئول بیماری هانتینگتون است، حذف كنند. متأسفانه انجام چنین روش‌هایی، پیچیدگی‌های خاص خودش را به‌ وجود می‌آورد؛ مخصوصا وقتی‌كه ابزار اصلاح ژنتیك، هر دو رشته‌ی DNA را برش می‌داد.

اصلاح رمز ژنتیكی با استفاده‌ از كریسپر هم می‌تواند عواقب ناخواسته‌ای را به‌ دنبال داشته باشد. پژوهشگران توانستند به‌طور موفقیت‌آمیز اصلاحات دلخواهشان را با كریسپر  و انتقال مولكول‌ها به سلول‌ها انجام دهند؛ ولی بعضی‌ اوقات این انتقال‌ها تنها قسمتی‌ از ویرایش و اصلاح را به‌همراه خودش داشت و همه‌ی آن را شامل نمی‌شد. گاهی اوقات هم این ابزار، اصلاحات ناخواسته زیادی به‌ وجود می‌آورد كه می‌توانستند خطرناك باشند.

تیم پژوهشی در این مطالعه‌ی ویژه، توانست موانع یادشده را با استفاده‌ از یك بسته‌ی كریسپر خاص كه برای جلوگیری‌ از اهداف خارج‌ از برنامه طراحی شده بود، از پیش‌ رو بردارد. (تعداد مجموعه‌های مولكولی كه می‌توانند ابزار كریسپر مختلف را تشكیل بدهند، بسیار زیاد هستند.)

DNA

این تیم لهستانی از مجموعه‌ی كریسپر كاس ۹ (پروتئین مربوطه كریسپر ۹) استفاده كرد. این مجموعه به‌جای برش هر دو رشته‌ی مارپیچ دوگانه DNA (چیزی كه می‌تواند منجربه جهش‌های ناخواسته شود)، تنها یكی‌ از این رشته‌ها را برش داد و طبق گفته‌ی پژوهشگران، مطالعه‌ی اخیر، كار ویرایش را بسیار دقیق‌تر می‌كند.

روش جدید حداقل در سلول‌هایی كه پژوهشگران تست كردند، به‌خوبی جواب داد.

البته پژوهشگران می‌گویند هنوز نیاز است تا این روش را به شیوه دقیق‌تری انجام دهند و قبل‌ از پیاده‌سازی آن روی انسان‌ها، باید درك بهتری از آن پیدا كنند. ما در حال حاضر چیز زیادی درمورد چگونگی تأثیر اصلاح رمز ژنتیكی بر بیماران نمی‌دانیم.

البته اصلاح و تغییر بدون اثرات خارج‌ از‌ برنامه، گام مهمی بود كه سرانجام به‌وسیله‌ی كریسپر برای كمك‌ به افراد برداشته شد. پژوهشگران فكر می‌كنند كه این كار می‌تواند حتی ویرایش جنین انسانی را میسر كند و حتی قبل‌ از به دنیا آمدن افراد، بخش مربوط‌ به این بیماری‌ها را اصلاح كند.