تکنولوژی قدرتمند اصلاح ژنی، یعنی کریسپر، قدمی برای نزدیک شدن به درمان بیماری‌های ژنتیکی انسان است
در مقاله به تازه منتشر شده در Science، محققان به رهبری Eric Olson، پروفسور و استاد بیولوژی مولکولی در مرکز پزشکی جنوب غربی UT، گزارش کردند که توانستند با موفقیت به کمک روش کریسپر (CRISPR)، اختلال ژنتیکی را که منجر به دیستروفی عضلانی دوشن در چهار سگ شکاری کوچک شده بود، اصلاح کنند. این چهار سگ با ژن عامل این بیماری بزرگ شده بودند. این اولین استفاده از روش کریسپر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن در جانوران بزرگ می‌باشد. (مطالعات قبلی این تکنولوژی را بر روی جوندگان آزموده است). به کمک ژن درمانی، تخریب عضلانی مرتبط با این بیماری در درجات مختلف متوقف شد.
بیماری دوشن در اثر جهش در ژن دیستورفین ایجاد می‌شود. این ژن پروتئینی را که برای عملکرد طبیعی عضله لازم است، کد می‌کند. افرادی که با این بیماری متولد می‌شوند، با ضعیف شدن عضلاتشان، معمولا در نهایت فقط به استفاده از ویلچر محدود می‌شوند. در مراحل بالا‌تر به علت عدم کار کردن دیافراگم برای نفس کشیدن به دستگاه تنفس مصنوعی (ونتیلاتور) وابسته می‌شوند. و در آخر دچار نارسایی‌های قلبی و تنفسی می‌شوند.
Olson و تیمش با جدا کردن قطعه معیوب به کمک روش کریسپر، اصلاح ژنی را برای ژن دیستورفین در چهار سگ انجام دادند. تکنولوژی اصلاح ژن که در سال ۲۰۱۲ کشف شده است، می‌تواند به جدا کردن قطعاتی از DNA در محل‌های مخصوص کمک کند. (همچنین این روش می‌تواند به تولید DNA جدید منجر شود.) Olson معتقد است در خصوص بیماری دوشن، جدا کردن قطعه‌ای از ژن دیستورفین جهش یافته، می‌تواند به ژن، اجازه تولید پروتئین کافی مورد نیاز برای عملکرد عضله را بدهد.
بیشتر بخوانید:
- دانشمندان به نسخه‌ی جدیدی از اصلاح ژن CRISPR دست یافتند
- اولین دارو برای دیستروفی عضلانی دوشن تأیید شد
- ویرایشگر ژنی کریسپر و درمان اسکلروز جانبی آمیوتروفیک
Olson دو متد مختلف تزریق قطعات مولکولی CRISPR را به کار برده است. او در دو سگ تزریق مولکولی را مستقیما به داخل عضله و در دو سگ دیگر تزریق را به داخل جریان خون انجام داده است. در نتیجه این ماده می‌تواند به بخش‌های بیشتری از بدن حرکت کرده و تاثیر وسیع‌تری بر روی عضلات مختلف، (از عضلات اندام‌ها گرفته تا قلب و دیافراگم) داشته باشد. چون دوشن به طور اختصاصی بر روی قلب و عضلات سیستم تنفسی اثر می‌گذارد، او کمپلکس‌های CRISPR را بر روی حامل‌های مولکولی گذاشته است. این حامل، ویروس سرد تغییر یافته برای جست و جو و اتصال DNA در این سلول‌های عضلانی خاص می‌باشد.
به عقیده Olson نتایج این موفقیت واقعا متعجب کننده بود.
در سگ‌هایی که تزریق سیستمیک برایشان انجام شده بود، او مشاهده کرد که بعد از هشت هفته سلول‌های عضلانی در قسمت‌های مختلف بدن از جمله در قلب و دیافراگم، شروع به تولید پروتئین سالم دیستورفین به میزان ۳ تا ۹۰ درصد از سطح نرمال کردند. Olson می‌گوید:
متخصصان دیستروفی عضلانی بر این باورند که اگر در افراد بیمار، سطح دیستورفین به ۱۵ درصد میزان نرمال برسد، می‌تواند تاثیر چشم گیری در زندگی و بهبود عملکرد آنها داشته باشد.
در سگ‌هایی که تزریق CRISPR مستقیما به عضلاتشان انجام شده بود نیز سطوح بالایی از تولید دیستورفین، فقط در آن عضلات دیده شد. چون بیماری دوشن ارگان‌های عمیقی مانند قلب و سیستم تنفسی را تحت تاثیر قرار می‌دهد، Olson ادعا می‌کند روشی که بتواند بدون تکرار چندین باره تزریق، CRISPR را به صورت گسترده در اختیار بدن قرار دهد، بهترین روش خواهد بود.
این عقیده این گونه است که اصلاح ژنی به روش CRISPR، می‌تواند جهش‌ها را در سلول‌های عضلانی حذف کند و در نهایت سگ بیمار را به وضعیت عادی نزدیک‌تر کند. در نتیجه این جانوران بعد از هشت هفته قادر به تولید مقادیر بالای دیستورفین خواهند بود.
این مطالعه آخرین نتایج تشویق کننده برای به کار بردن اصلاح ژنی کریسپر به منظور درمان بیماری‌های انسانی است. محققان توانسته اند به شکل موفقیت آمیز تکنولوژی اصلاح ژنی را برای جدا کردن HIV هم از سلول‌های انسانی آلوده شده در آزمایشگاه و هم در موش‌ها به کار ببرند. ممکن است در آینده آزمایشاتی برای اختلالات خونی مانند بتا تالاسمی، آنمی داسی شکل انجام شود. دانشمندان توانسته اند یک اختلال ژنتیکی قلب موجود در جنین را در آزمایشگاه اصلاح کنند. به این روش به دلایل اخلاقی اجازه پیشرفت و جایگزینی داده نشد. با این که هنوز سوالات اساسی در مورد امنیت روش‌های درمان مبتنی بر CRISPR باقی مانده است، بعضی از مطالعات عوارض جانبی غیر منتظره‌ای در مورد برش DNA، آشکار کرده اند. محققان آکادمیک و تجاری، اصلاح ژنی CRISPR را به عنوان روشی جدید برای نشان یابی بیماری‌های ژنتیکی مانند دوشن به شمار می‌آورند.
نتایج این مطالعات Olson را بیش از پیش ترغیب کرده است؛ اگرچه این نتایج تنها از مطالعه تعداد کمی سگ حاصل شده است، ولی توانسته است باعث اطمینان مجدد شود. بیماری دوشن که معمولا پیش از ظهور علائم ضعف عضلانی، قابل تشخیص است، می‌تواند در مسیر پیشرفتش، پیش از ایجاد مشکلات عضلانی مهم اسکلتی، قلبی و تنفسی متوقف شود و سلامت فرد حفظ شود. به عقیده او، روش‌های درمان مبتنی بر روش کریسپر، می‌تواند برای درمان افراد جوانی که به تازگی با این بیماری شناسایی شده اند، بسیار موثر باشد. بدین گونه آنها هیچکدام از علائم دوشن را تجربه نخواهند کرد.
Olson می‌گوید:
حتی افرادی که در مراحل پیشرفته بیماری هستند نیز از این روش سود خواهند برد. در حقیقت تا زمانی که هنوز عضلاتی در بدن وجود داشته باشد که درجات مشخصی از عملکرد خود را حفظ کرده اند، به کار بردن این روش موثر است؛ چه عضله‌ای باشد که باعث حرکت پا‌ها یا دست‌ها می‌شود و چه عضله‌ای که باعث عملکرد قلب می‌شود. در هر مرحله‌ای این روش را به کار بریم، می‌تواند باعث توقف یا کاهش سرعت پیشرفت بیماری به مراحل بعدی شود.
پیش از همه چیز، نیاز است مطالعات بیشتری بر روی جانورانی بزرگ‌تر مانند سگ‌ها انجام شود. Olson در حال برنامه ریزی برای انجام مطالعه‌ای گسترده برای بررسی مدت زمان باقی ماندن سلول‌های کریسپر در سگ‌ها و میزان بی‌خطر بودن این روش است.
امیدواریم که اگر مطالعات بر روی حیوانات و آزمایشات انسانی اثبات کند این تکنیک اصلاح ژنی بی‌خطر و موثر است، کریسپر می‌تواند منجر به درمان بیماری دوشن شود.
Olson ادعا می‌کند:
ما به دنبال روشی برای درمان این بیماری هستیم نه فقط از بین بردن علائم! همه‌ی روش‌های درمانی که تا به امروز برای دیستروفی عضلانی دوشن به کار گرفته شده، فقط علائم و نتایج حاصل از بیماری را درمان کرده است. این روش مستقیما به دنبال ریشه اصلی بیماری یعنی جهش ژنتیکی پیش می‌رود.
خیلی ممنون بابت اطلاعات خوبی که در اختیار ما قرار دادین امیدوارم که خبر های مربوط به کریسپر رو همیشه در سایتتون بزارید