دانشمندان یک گام دیگر به درمان بیماریهای لاعلاج با استفاده از روش جدید ویرایش ژنی، نزدیکتر شدهاند.
دانشمندان با استفاده از فناوری ژنتیکی کریسپر موفق شدند DNA سلولهای بیماران هانتینگتون را اصلاح کنند. این موفقیت نشان میدهد که میتوان با استفادهاز کریسپر بیماری لاعلاج و کشنده هانتینگتون را درمان کرد. کریسپر راهی است که میتوان با استفاده از آن، DNA را بهصورت بسیار ارزان و موثر ویرایش کرد؛ پژوهشگران معتقدند کریسپر میتواند راههای درمانی ژنتیکی را تغییر دهد.
با این حال پیش از استفاده از روش کریسپر برای اصلاح و تغییر DNA انسانهای زنده، باید از ایمنی و تاثیر آن اطمینان حاصل کرد. سلولهای عصبی داخل مغز افرادی که دچار بیماری هانتینگتون هستند باگذشت زمان شروع به تحلیل و فروپاشی میکند. این بیماری کشنده است و بین ۱۰ تا ۳۰ سال طول میکشد تا بیمار را پای دربیاورد. درحال حاضر درمانی برای آن نیست.
مقالههای مرتبط:دلیل هانتینگتون، جهش ژنتیکی واحدی است که توسط یک ژن وراثتی بهوجود میآید. این ژن باعث بهوجود آمدن اختلال مندل میشود. بنابراین هدف اصلی پژوهشگران برای درمان این است که از تکنولوژی برای ویرایش بخش خاص از رمز ژنتیکی استفاده کنند.
پژوهشگران اخیرا در مطالعهای گامی مهم بهسوی این هدف برداشتند. آنها با استفاده از پیشرفتهترین فناوری ژنتیکی موجود، یعنی کریسپر، توانستند ژنهایی را که موجب بیماری هانتینگتون میشوند، دستکاری کنند.
در افراد مبتلا به این بیماری، بهدلیل تکرار رمز ژنتیکی یک بخش خاص، پروتئینی سمی تولید شده 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 کنترل حرکات و حفظ تعادل خود دچار مشکل میشوند. همین عدم کنترل باعث میشود که آنها در صحبت کردن و عمل بلع و همچنین مسائل شناختی، دچار مشکل شوند.
گروهی از پژوهشگران لهستانی موفق شدند سلولهای بیماران هانتینگونی را اصلاح کنند. گروه، سلولهای این بیماران را با استفاده از کریسپر جدا و غیرفعال کردند. این عمل باعث کاهش چشمگیر حدود ۷۰ درصدی مقدار پروتئین تخریبکننده و تحلیلبرنده عصبی شد. دکتر مارتا الجنیچک، دانشیاری در موسسهی شیمی بیوارگانیک در لهستان که مسئولیت این مطالعه را برعهده داشت، در اخبار منتشرشده گفت:«
استراتژی ما ایمن و موثر بود و هیچ اثر جانبی بدی هم مشاهده نشد.
رسیدن به جایی که بتوانیم ژنها را بهطور بسیار دقیق ویرایش کرده و بیماری هانتینگتون را با استفاده از کریسپر درمان کنیم، موفقیت بزرگی است. این موفقیت نهتنها به پژوهشگران کمک میکند که یک بیماری لاعلاج را درمان کنند؛ بلکه نشان میدهد که میتوان با فناوری کریسپر، سایر اختلالات مندل مانند کمخونی داسیشکل، بیماری تی-سَکس و فیبروز سیستیک را درمان کرد.
اینکه درمان بدون هیچگونه اثرجانبی انجام میشود بسیار مهم است. از سویی هم این تکنیک روی سلولها بسیار خوب جواب میدهد و درمان را برای انسانها راحتتر کرده است.
کریسپر اساسا یک راه و روش آسان و ارزان برای ویرایش و اصلاح DNA است. این فناوری متشکل از گروهی کوچک از مولکولهایی است که از RNA برای یافتن بخشی خاص از DNA که بتواند آن را تغییر دهد استفاده میکند. این گروه میتواند بخش فوق را جدا کند، مواد ژنتیکی جدیدی اضافه کرده یا حتی رمز ژنتیکی جدیدی را جایگزین یک بخش خاص کند (عملیات یافتن و جایگزینی بیولوژیکی برای رمز ژنتیکی).
جنیفر دودنا، زیستشناسی در دانشگاه کالیفرنیا رد برکلی، بهعنوان یکی از اولین پژوهشگران کشفکنندهی کریسپر است. او قبلا به بیزنساینسایدر گفته بود:
ما اساسا میتوانیم یک اسکالپل مولوکولی برای ژنومها داشته باشیم. فناوریهای قبلی همگی شبیهبه پتک بودند.
(منظور او از گفتهی فوق این است که تغییر دادن ژنوم برای ما بسیار آسان و دقیق شده است.
اگر این ابزار روی افراد بهخوبی کار کند، ممکن است که استفاده از آن حتی فراتر از صرفا اختلالات ژنتیکی باشد. پژوهشگران میتوانند ژنها را تغییر دهند تا بدین ترتیب عوامل ریسک برای سایر بیماریها را کاهش داده و حتی وضعیت سلامتی انسان را در جنبههای گوناگون بهبود بخشند.
طبق نوشته پژوهشگران در این مطالعهی جدید، مطالعات قبلی از ابزار دیگری برای ویرایش و اصلاح ژنتیکی استفاده میکردند تا اثبات کنند که میتوانند بخشی از رمز ژنتیکی را که مسئول بیماری هانتینگتون است، حذف کنند. متاسفانه انجام چنین روشهایی، پیچیدگیهای خاص خودش را بهوجود میآورد، مخصوصا وقتیکه ابزار اصلاح ژنتیک، هر دو رشتهی DNA را برش می داد.
اصلاح رمز ژنتیکی با استفاده از کریسپر هم میتواند عواقب ناخواستهای را بهدنبال داشته باشد. پژوهشگران توانستند بهطور موفقیتآمیز اصلاحات دلخواهشان را با کریسپر و انتقال مولکولها به سلولها انجام دهند، ولی بعضی اوقات این انتقالها تنها قسمتی از ویرایش و اصلاح را بههمراه خودش داشت و همهی آن را مشمول نمیشد. گاهی اوقات هم این ابزار، اصلاحات ناخواسته زیادی بهوجود میآورند که میتوانستند خطرناک باشند.
تیم پژوهشی در این مطالعهی ویژه، توانست موانع یادشده را با استفاده از یک بستهی کریسپر خاص که برای جلوگیری از اهداف خارج از برنامه طراحی شده بود، از پیش رو بردارد. (تعداد مجموعههای مولکولی که میتوانند ابزار کریسپر مختلف را تشکیل بدهند، بسیار زیاد هستند.)
این تیم لهستانی از مجموعهی کریسپر کاس ۹ (پروتئین مربوطه کریسپر ۹) استفاده کرد. این مجموعه بهجای برش هر دو رشتهی مارپیچ دوگانه DNA (چیزی که میتواند منجربه جهشهای ناخواسته شود)، تنها یکی از این رشتهها را برش داد و طبق گفتهی پژوهشگران، مطالعهی اخیر، کار ویرایش را بسیار دقیقتر میکند.
روش جدید حداقل در سلولهایی که پژوهشگران تست کردند، بهخوبی جواب داد.
البته پژوهشگران میگویند که هنوز نیاز است تا این روش را به شیوه دقیقتری انجام دهند و قبل از پیادهسازی آن روی انسانها، باید درک بهتری از آن پیدا کنند. ما در حال حاضر چیز زیادی درمورد چگونگی تاثیر اصلاح رمز ژنتیکی بر بیماران نمیدانیم.
البته اصلاح و تغییر بدون اثرات خارج از برنامه، گام مهمی بود که سرانجام بهوسیلهی کریسپر برای کمک به افراد برداشته شد. پژوهشگران فکر میکنند که این کار میتواند حتی ویرایش جنین انسانی را میسر کند و حتی قبل از به دنیا آمدن افراد، بخش مربوط به این بیماریها را اصلاح کند.