ژن‌درمانی لوپوس (۱)

لوپوس یک بیماری خودایمنی و التهابی مزمن با تظاهرات بالینی پیچیده است که روی اندام‌های متعددی اثر می‌گذارد. در انسان‌ها لوپوس با نام لوپوس اریتروماتوس سیستمیک (SLE) نیز شناخته می‌شود و ۴۰-۲۵۰ نفر از هر ۱۰۰هزار نفر را درگیر می‌کند که در این میان زنان بیشترین سهم از این بیماری را دارن‍د. هم مکانیسم‌های سلولی (مانند سلول‌های ایمنی خودواکنشگر، کراتینوسیت‌ها و سلول‌های اندوتلیال) و هم فاکتورهای هومورال (مانند اتوآنتی‌بادی‌ها، کمپلکس‌های ایمنی و سیستم کمپلمان) ‌به طور یکنواختی موجب بروز بیماری می‌شوند. در سطح پاتوژنیک بیماری پیچیدگی بی‌سابقه‌ای دارد و به همان اندازه نیز فاکتورهای موثر برآن نامعیین هستند. تحقیقات پشین و کنونی تا حدودی اثرات پیچیده ژنتیکی، محیطی، هورمونی و فاکتورهای تنظیم کننده‌ی ایمنی را که در پاتوژنسیته‌ی بیماری نقش دارند، روشن‌تر کرده‌اند. اگرچه برخی افراد ممکن است استعداد ژنتیکی قوی‌تری برای ابتلا به لوپوس داشته باشند اما به نظر می‌رسد برای بروز بیماری همزمان باید بیش از یک گروه از فاکتورها وجود داشته باشند. در یک بیمار خاص برخی فاکتورها ممکن است غالب باشند (برای مثال تقریباً همه‌ی بیماران دارای نقص C4 مبتلا به لوپوس هستند) که نشان می‌دهد آن فاکتور یک فاکتور ژنتیکی منفرد قوی برای ابتلا به لوپوس است. از نظر تئوری می‌توان اینگونه در نظر گرفت که اگر مجموعه‌ای از اثرات فاکتورهای مختلف از یک حد مشخص فراتر روند تظاهرات بالینی لوپوس آغاز خواهد شد، و حدود پایین‌تر از آستانه صرفاً سندرم‌های بالینی را موجب خواهد شد که استانداردهای لازم برای ابتلا به لوپوس را ندارند.

تقریباً تمام بیماران مبتلا به لوپوس دارای عوارض پوستی یا مفصلی هستند. علاوه یر آن کلیه‌، قلب، ریه و سیستم عصبی مرکزی تقریباً در ۳۰ الی ۷۰ درثد بیماران، درگیر هستند. تقریباً ۹۰ درصد بیماران آرترالژی منتشر را تجربه می‌کنند اما شدت التهاب آن کمتر از آرتریت روماتوئید (RA) است. به طور کلی ۶۰ درصد از تمامی بیماران از درد و ضعف عضلانی شکایت دارند. درگیری کلیه‌ها در ۲۰ الی ۵۰ درصد از بیماران دیده می‌شود. مشکلات سیستم عصبی مرکزی تا ۵۰ درصد از بیماران را درگیر می‌کند و شدت آن از محدوده‌ی سردردهای میگرنی تا تشنجات صرعی بزرگ متغییر است. لنفوسیتوپنی رایج است و اگرچه ترومبوسیتوپنی شیوع کمتری دارد ولی در برخی بیماران از مشکلات عمده بیماری لوپوس محسوب می‌شود. به طور کلی زمانی که لوپوس بسیاری از اندام‌ها را درگیر می‌کند پیشبینی سیر بیماری دشوارتر است.

مطالعات اتیولوژی لوپوس سه فاکتور مهم را شناسایی کرده است: متابولیک اندوکراین، اثرات محیطی و ژنتیک. شیوع بیشتر لوپوس در زنان نشان می‌دهد که هورمون‌ها نقش چشمگیری در استعداد ایبتلا به این بیماری دارند.
همانطور که گفته شد پیش زمینه‌ی ژنتیکی بیماران در ابتلا به لوپوس نقش مهمی دارد. بیماری در برخی نژادها و گروه‌های قومی شیوع بیشتری دارد و در ۱۰ الی ۱۵ درصد بیماران بیش از یک عضو از خانواده مبتلا هستند. همچنین میزان وقوع همزمان بالاتری در دوقلوهای تک تخمکی در مقایسه با دو قلوهای دو تخمکی مشاهده می‌شود. با وجود اینکه فاکتورهای ژنتیکی از عناصر اساسی ابتلا به لوپوس هستند، هیچ ژن منفردی شناسایی نشده است که فرد را مستعد ابتلا کند، بلکه ترکیبی از ژن‌های متفاوت صرفاً موجب برخی ویژگی‌های بیماری می‌شوند. بدین ترتیب هر گروه نسبتاً بزرگی از ژن‌های موجب پاسخ بیش از حد و یا عدم پاسخ عناصر تنظیم کننده می‌شوند. در نتیجه‌ی آن تنظیم غیرطیعی اتوآنتی‌ژن‌های هدف در برخی بافت‌ها، پس از تحریک پاسخ ایمنی به آنتی‌ژن‌های هسته‌ای توسط برخی محرک‌های محیطی، موجب بروز بیماری می‌شود.
عملاً تمامی اجزای سیستم ایمنی در بیماری لوپوس عملکرد غیرطبیعی دارند. اینکه کدام نقایص ایمنی موجب بیماری شده و کدامیک ثانویه بر پیشرفت و اثرات بیماری بروز می‌کنند، مشخص نیست. برای مثال، تصور بر این است که تولید آنتی‌بادی‌های ضد لنفوسیت، ثانویه بر از بین رفتن ویژگی تحمل سیستم ایمنی بدن در بیمار است. زمانیکه این آنتی‎بادی‌ها تولید شوند با زیرگروهی از لنفوسیت‌ها تقابل پیدا کرده و عملکرد آن‌ها را دچار مشکل می‌کنند. برخی از این عملکردهای غیرطبیعی ناشی از اتوآنتی‌بادی‌ها نقص اولیه‌ای را که موجب تولید اتوآنتی‌بادی‌ها در وهله اول شده است، تشدید می‌کنند در چنین شرایطی تشخیص اینکه کدام عملکرد غیرطبیعی آغاز کننده مسیرهای بعدی نقص عملکرد بوده است، دشوار می‌باشد. همانطور که گفته شد بیماری لوپوس با محدوده‌ی گسترده‌ای از نقایص عملکردی ایمنی همراه است. در تلاش برای طراحی درمان‌های اختصاصی بیولوژیکی، تعدادی از این نقایص با استفاده از سایتوکاین‌های نوترکیب، آنتی‌بادی‌های بلوکه کننده (آنتی‌بادی‌های مونو نوکلئال) و گیرنده‌های محلول، هدف گذاری شده‌اند.

با توجه به تعدد فاکتورهای ژنتیکی و دیگر فاکتورهای دخیل در پاتولوژی بیماری، ژن‌درمانی لوپوس دشواری‌های مخصوص به خود را دارد. به جز تعداد بسیار اندکی از بیماران با نقص در ژن منفردی مانند نقص C4، در بیشتر موارد هدف گذاری یک ژن منفرد برای درمان بیماری کارآمد نخواهد بود. به لطف یافته‌های حاصل از مطالعات روی سایتوکاین‌های التهابی و ضدالتهاب، ملکول‌های کمکی و تعدیل کننده‌ی ایمنی در بروز بیماری بیماری لوپوس، برای اصلاح نقایص عملکردی لوپوس از طریق ژن‌درمانی مطالعات متعددی انجام گرفته است.

ژن‌درمانی از طریق سایتوکاین‌ها و مهارکننده‌های سایتوکاین‌ها

در سال‌های اخیر، هدف گذاری سایتوکاین‌ها در درمان بسیاری از بیماری‌های خود ایمنی از جمله آرتریت روماتوئید و بیماری کرون تحولی انقلابی ایجاد کرده است. همانطور که پیشتر اشاره شد، این عمل معمولاً از طریق آنتی‌بادی‌ها مونو نوکلئال انجام می‌گرفت اما این روش در عمل مشکلات متعددی را به همراه دارد. این پروتئین‌ها باید به طور مکرر از طریق مسیرهای غیرخوراکی (پراگوارشی) به بدن بیمار تزریق شوند که یک ناراحتی درمانی عمده را موجب می‌شود. همچنین ممکن است از طریق پاسخ‌های ایمنی میزبان خنثی شوند. درمورد سایتوکاین‌های ضدالتهابی نیمه عمر کوتاه و اثرات سمی اغلب محدودیت‌های درمانی مهمی در استفاده از آن‌هاست.
ژن‌درمانی یک روش موثر و با صرفه برای انتقال تعدیل کننده‌های ایمنی و مدیاتورهای ضدالتهاب است که شامل مهارکننده سایتوکاین‌های طبیعی یا مهندسی ژنتیکی شده یا سایتوکاین‌های ضدالتهاب بالقوه مانند TGF-β۱ است. محققان نشان داده‌اند ژن‌درمانی با هدف افزایش یا بلوکه کردن بیان سایتوکاین‌ها یا گیرنده آن‌ها در مدل‌های آزمایشگاهی بیماری خودایمنی، امکان پذیر است.

به طور اختصاصی‌تر، مطالعه روی لوپوس روی بلوکه کردن اینترفرون گاما (IFN-γ)، افزایش فاکتور رشد تغییردهنده بتا (TGF- β) و اینترلوکین ۲ (IL-2) به عنوان روش درمانی بالقوه تمرکز کرده است (جدول). سایتوکاین‌های التهابی IL-12 و IFN-γ آسیب بافتی را هم در حالت اختصاصی یک اندام (تک عضوی) و هم در حالت بیماری‌های خودایمنی سیستمیک میانجی‌گری می‌کنند. این سایتوکاین‌ها معمولاً در پاسخ‌های ایمنی وابسته به TH_۱، مانند افزایش حساسیت نوع تاخیری (DTH)، تولید می‌شوند. بدین ترتیب همانطور که گفته شد، نقص در تولید این سایتوکاین‌های التهابی یا نقص در پاسخ آن‌ها موجب پاتوژنسیته‌ی لوپوس می‌شود.

IFN-γ یکی از اولین سایتوکاین‌هایی است که در آزمایشگاه و روی مدل‌های آزمایشگاهی هدف گذاری شده است. اثبات شده است که این سایتوکاین در بیماری‌های خودایمنی افزایش می‌یابد. گروهی از محققان یک پلازمید کد کننده‌ی پروتئین ترکیبی IgG1 Fc طراحی کرده‌اند. سلول‌هایی که این ساختار وارد آن‌ها می‌شود، یک هومو دایمر دارای اتصال دی سولفیدی از گیرنده IFN-γ/ IgG1 Fc تولید می‌کنند، پروتئینی که می‌تواند اثرات بیولوژیکی IFN-γ را بلوکه کند. تزریق درون ماهیچه‌ای ساختار در موش‌های آزمایشگاهی مستعد دیابت که IFN-γ نقش مهمی در پاتوژنسیته بیماری آن‌ها دارد، موثر و محافظت کننده بود. ترکیب مشابهی به صورت داخل ماهیچه‌ای به موش‌ها آزمایشگاهی مدل لوپوس تزریق شد. موش‌هایی که این ساختار را قبل از شروع بیماری دیابت دریافت کرده بودند در برابر مرگ زودرس محافظت شدند و سطوح پایین‌تر از اتوآنتی‌بادی‌ها و بیماری کلیوی خفیف‌تری داشتند. حتی جالب‌تر از آن، موش‌هایی که ۴ ماه پس از شروع بیماری ترانسفکت شده بودند در مقایسه با گروه کنترل، در طول ۱۴ ماه میزان بقا ۱۰۰ درصدی داشتند.