برای اولین بار، محققان از ابزارهای تغییر دهنده ژنی برای غیر فعال کردن ژن از سرتاسر قسمت اعظم کبد استفاده کردند. نتیجه‌ای که میزان کلسترول خون را کاهش داد، درمانی را برای بیماری قلبی پیشنهاد می کند. مطالعه می‌تواند راه را برای درمان بیماری های مشخص ژنی ایجاد شده به علت پروتئین نقص کننده و ویران کننده، صاف و هموار کند.
به گفته Kiran Musunuru متخصص قلب و ژنتیک از دانشگاه پنسیلوانیا که در مطالعه شرکت داشت، این یک کار بسیار عالی است که یکی از اولین تظاهرات و نمایش های ابزارهای تغییر دهنده ژنی با کارایی بالا در پریمات های غیر انسانی استفاده شده است.
پریمات های تغییر یافته از لحاظ ژنی چیز تازه ای نیستند. چین از قیچی یا برش دهنده مشهور DNA کریسپر که DNA را در مکان‌های مشخصی برش می‌دهد در جنین‌های میمون برای تولید حیوانات تغییر یافته ژنی (از لحاظ ژنوم) برای مطالعه بیماری ها استفاده کرد.
مقاله‌ی مرتبط: دستاوردی شگفت‌انگیز؛ دانشمندان جهشی خطرناک را در ژن رویان‌های انسان ویرایش کردند
بحث برانگیزتر، محققان ژن بیماری زا را در جنین های اولیه انسان بوسیله کریسپر اصلاح کردند. اگرچه جنین ها اجازه گسترش پیدا نکردند و کمپانی Sangam در Richmond کالیفرنیا یک وسیله قدیمی تغییر دهنده ژنی را به نام نوکلئازهای زینک فینگر بکار گرفت برای از پا در آوردن ژن موجود در بعضی از سلول های بیماران مبتلا به HIV برای کمک به مقاومت آنها در مقابل ویروس. این درمان بنام exvivo شناخته می شود (محیط بدن = vivo) چون این شامل اصلاح سلول های خونی یک بیمار در یک ظرف سپس برگرداندن سلول های اصلاح شده به بیمار می‌شود.
به هر حال پزشکان و متحققان در رویای رساندن کریسپر و دیگر تغییردهنده‌های ژنی به بیماران برای درست کردن ژن‌های جهش یافته یا درمان بیماری ها هستند.
برای مثال Sangamo، یک کارآزمایی بالینی کوچک را در محیط بدن راه اندازی کرد. رساندن نوکلئازهای جدیدش برای راهنمایی یک ژن جدید به یک مکان خاص در یک شکستگی سلول های کبدی یک بیمار و در نتیجه پیچ و تاب دادن پروتئین مورد نیاز (یعنی همان تولید پروتئین مورد نیاز). اما کاهش سطوح یک پروتئین مشکل ساز که در کبد ساخته می شود نیازمند تغییر و اصلاح یک شکستگی بزرگ در سلول های ارگان است.
محقق ژن درمانی، جیمز ویلسون و همکارانش در دانشگاه پینسیلوانیا آمریکا خواستند تا Pcsk9 را مورد هدف قرار دهند. ژنی که پروتئینش حذف LDL مضر را از خون منع می کند. سطوح بالای کلسترول LDL می‌تواند ریسک ابتلای شخص به بیماری قلبی و سکته را افزایش دهد. تعدادی شرکت داروهایی که پروتئین را مهار می کند و سطح کلسترول LDL را کاهش می دهد تولید کرده اند.
آزمایشگاه ویلسون ظاهراً از ویروس هایی بی ضرر به نام آدنو ویروس ها (AVV) که بطور گسترده در ژن درمانی برای رساندن ابزارهای تغییر دهنده ژنی به سلول ها استفاده می کند جایی که این ویروس ها یک نقطه خاص را در ژنوم قطع می کنند که سلول در اصلاح صحیح شکست خورده و ژن موجود در آن را غیر فعال می‌کند.
زمانی که تیمش تزریق آدنوویروس را برای رساندن یک نوع از کریسپر انجام داد که برای برش ژن PCSK9 طراحی شده بود، روش در موش موفق شد اما در hesus macaques نه. سپس محققان از AVV برای رساندن یک وسیله تغیییر دهنده ژنی متفاوت به نام مگانوکلئاز استفاده کردند که توسط شرکت Biosciences در دورهام در کالیفرنیای شمالی تامین می شد.
این روش بطور شگفت انگیزی کارکرد. ویلسون می گوید: بعد از ۴ ماه، بیش از ۶۴٪ سلول های کبدی ژن ناک اوت شده PCSK9 در ۶ میمون تربیت شده حمل کردند (نوعی بوزینه دم کوتاه). در بالاترین مقدار، میزان ۹Pro Pcsk در خون حیوان به میزان ۸۴٪ سقوط کرده و کلسترول LDL به میزان ۶۰٪ کاهش یافته است. این نتایج را تیم تحقیقاتی، امروز در Nature Blotechnology گزارش می کند. بنابر دلایل نامشخص سلول های تغییر یافته ساخت مگانوکلئاز را متوقف کردند. این چیز خوبی است چون آنزیم در طولانی مدت می توانست تغییرات ناخواسته ای ایجاد کند.
درمان مگانوکلئاز باعث افزایش آنزیم های کبدی و نشان دهنده پاسخ ایمنی شد که غیر منتظره نبود چون این مولکول از جلبک تهیه می‌شوند. ویلسون می‌گوید پستانداران تمایل دارند به پروتئین بیگانه و غیر خودی پی ببرند و آن را حس کنند. این همیشه باعث برش هایی در محل هایی غیر از ژن PCSK9 می شد که بطو بالقوه می توانست باعث سرطان شود.
بازهم، ویلسون فکر می کند با این پیشرفت ها از جمله درمان اصلاح ژنی PCSK9 را می توان به بیماران قلبی با کلسترول بالا که نمی توانند داروها را برای بلاک کردن Pcsk9Pro تحمل کنند، ارائه کرد. این روش همچنین برای بیماری های متابولیک از جمله آمیلوئیدوز که در آن پروتئین های ناقص در کبد ساخته شده و بدن را تخریب می کنند وعده داده می شود.
Musunuru می گوید: “آن چیز که جالب است این است که اثر روی کلسترول در مدت یکسال مثل صخره محکم و ثابت بود”.
کسی که در مدتی که در هاروارد بود ژن Pcsk9 را در موش غیر فعال کرد برای استفاده قوی تر اما با ویروس با ریسک بالاتر برای رساندن کریسپر. هر چند Musunuru و دیگران ملاحظه می کنند که روش ویلسون رقابت دارد: یک کمپانی در کمبریج ماساچوست که با کریسپر کار می کند اخیراً اعلام کرده که میزان transthyretine تا ۸۰٪ کاهش یافته، پروتئینی که باعث نوعی آمیلوئیدوز در میمون ها می شود.
