ژن درمانی چیست؛ روشی برای درمان هموفیلی و تالاسمی
ژن درمانی چگونه انجام می شود؟ از این روش برای درمان چه بیماری هایی استفاده می کنند؟ همه آنچه در این باره باید بدانید را اینجا بخوانید.
دوات آنلاین -بیماری‌های ژنتیکی بسیاری وجود دارد که راه حلی برای درمان آنها نداریم. تالاسمی، هموفیلی و بسیاری از بیماری‌های ریز و درشت ژنتیکی از نمونه بیماری‌هایی هستند که محققان سال‌هاست به دنبال راه چاره‌ای برای درمان قطعی آنها هستند تا به‌طور دائمی این بیماری‌ها ریشه‌کن شوند. درمان‌هایی که تاکنون وجود داشته تنها علائم بیماری را تا حدودی کاهش می‌دهد و هیچ درمان قطعی به‌شمار نمی‌رود اما چند سالی است که دانشمندان پیشنهاد به‌کارگیری روش ویرایش ژنتیکی را عنوان کرده‌اند که از این طریق بتوانند مبتلایان به این بیماری‌ها را از نظر ژنتیکی اصلاح و درمان کنند.
جام جم نوشت: در ویرایش ژنی، دانشمندان به تغییر دی‌ان‌ای(DNA) موجودات زنده می‌پردازند و مدت‌هاست این روش برای اصلاح ژنتیکی گیاهان، باکتری‌ها و حیوانات مورد استفاده قرار می‌گیرد و چند سالی است که محققان موفق به استفاده از این شیوه اصلاحی روی انسان‌ها شده‌اند. ویرایش دی‌ان‌ای منجر به بروز تغییراتی در ویژگی‌های فیزیکی در انسان از قبیل تغییر رنگ چشم و بیماری‌ها می‌شود. فناوری‌هایی مانند قیچی ژنتیکی از جدیدترین روش‌های اصلاح دی‌ان‌ای است و دانشمندان با قطع و خارج‌کردن بخشی از ژنوم می‌توانند دی‌ان‌ای را اصلاح کنند.
فناوری‌های مربوط به ویرایش ژنوم برای اولین‌بار در اواخر قرن بیستم تولید شد اما محققان سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹ موفق به ارائه فناوری جدیدی موسوم به ابزار ویرایش ژنوم معروف به کریسپر(CRISPR) شدند که کار ویرایش دی‌ان‌ای را بسیار ساده‌تر از قبل انجام می‌دهد. این روش ساده‌تر، سریع‌تر، ارزان‌تر و دقیق‌تر از دیگر روش‌های ویرایش ژن است. دانشمندان باتوجه به کاربردی و دقیق‌بودن روش کریسپر درحال‌حاضر از این ابزار ویرایش ژنی برای اصلاح ژنتیکی استفاده می‌کنند. محققان بارها این روش را روی حیواناتی مانند موش‌های آزمایشگاهی و ماهی گورخری آزمایش کرده‌اند زیرا بسیاری از ژن‌های این جانوران با انسان یکسان است. برای مثال ۸۵درصد ژن‌های موش و انسان مشابه است و محققان با این کار می‌توانند عوارض احتمالی و تغییرات ایجادشده را پیش از آزمایش روی انسان روی این جانوران بررسی کنند.
هموفیلی و تالاسمی، هدف اولیه درمان
در پنج سال گذشته تحولی در حوزه‌های ژن‌درمانی و سلول‌درمانی اتفاق افتاده و این درمان بافت‌ها، سلول‌ها و ژن‌های مختلفی را مورد هدف قرار داده و به کمک آن می‌توان به درمان بیماری‌های عصبی ماهیچه‌ای، نابینایی ارثی و سرطان نیز امیدوار بود. با ژن‌درمانی می‌توان مبتلایان به بیماری تحلیل عضلانی را که تاکنون هیچ درمانی برای آنها وجود نداشت و امید به زندگی در مبتلایان بسیار کم بود، درمان کرد.
علاوه بر این، محققان طی سال‌های اخیر تمرکز زیادی روی درمان دو بیماری ژنتیکی هموفیلی(بیماری سلول‌های داسی‌شکل) و تالاسمی‌بتا داشته و موفق شده‌اند در تعدادی از افراد تحت‌آزمایش، این دو بیماری را با اصلاح ژنتیکی درمان کنند که به‌تازگی مورد تأیید اتحادیه اروپا قرار گرفته است. محققان برای اولین‌بار به‌طور جدی سال ۲۰۱۰ تلاش کردند که به روش ژن‌درمانی از آلودگی سلول‌های‌تی، سیستم ایمنی‌بدن به عفونت اچ‌آی‌وی جلوگیری کنند اما نخستین درمان موفق ژن‌درمانی سال گذشته اتفاق افتاد و محققان توانستند هموفیلی و تالاسمی‌بتا را با موفقیت درمان کنند.
درمان پیری زودرس در کودکان
نوعی اختلال ژنتیکی در کودکان باعث می‌شود آنها بسیار پیرتر از سن‌وسال واقعی خود به نظر برسند. حدود ۴۰۰نفر در جهان مبتلا به پیری زودرس یا سندروم هاچینسون- گیلفورد هستند که در نتیجه آن تغییر واحدی در ژن یک پروتئین به نام لامین‌اِی(laminA) رخ می‌دهد و به تشکیل هسته در سلول‌ها کمک می‌کند.
این پروتئین غیرعادی به نام پروجرین غشای هسته را مختل‌کرده و برای بسیاری از بافت‌ها سمی به‌شمار می‌رود. در این بیماری، کودکان خیلی زود موهای خود را از دست می‌دهند و رشد آنها متوقف می‌شود، بدن چربی‌های خود را از دست داده، مفاصل سفت و پوست چروکیده می‌شود و به پوکی‌استخوان و آرتروز مبتلا می‌شوند. این مبتلایان معمولا در ۱۴سالگی به دلیل سکته قلبی یا مغزی جان خود را از دست می‌دهند و حتی به سن بلوغ و ازدواج هم نمی‌رسند.
محققان پیش از این با استفاده از فناوری کریسپر سعی کرده بودند فعالیت ژن جهش‌یافته پروتئین لامین‌اِی را در موش مبتلا به پیری‌زودرس مختل کنند اما موفقیت آنها خیلی چشمگیر نبود و غیرفعال‌کردن نسخه ژنی در چنین افرادی همچنان می‌توانست آسیب وارد کند. محققان دانشگاه هاروارد و مؤسسه Broad با روش تغییر دی‌ان‌ای انجام‌شده با ابزار کریسپر در شرایط آزمایشگاهی موفق شدند ژن‌درمانی را روی این بیماران انجام دهند.
برخلاف کریسپر که برش‌های دو رشته‌ای در دی‌ان‌ای ایجاد می‌کند، ویرایشگر پایه استفاده‌شده در این بیماران، تنها یک رشته را از بین برده و یک پایه واحد را هدف قرار می‌دهد. ویرایشگرهای پایه، اختلالات ایجادشده در کبد، چشم، گوش، خون و مغز را در موش‌ها درمان می‌کند. ویرایش ژنی انجام‌شده روی موش‌های آزمایشگاهی مبتلا به پیری زودرس باعث شد موش‌های تحت‌درمان در مقایسه با موش‌هایی که درمان نشده بودند، دو برابر بیشتر عمر کرده و حدود ۵۰۰ روز عمر کنند. بررسی‌های انجام شده شش ماه بعد از ویرایش ژنتیکی روی این موش‌ها نشان می‌دهد که در ۲۰تا۶۰ درصد استخوان‌ها، ماهیچه‌های اسکلتی، کبد، قلب و عروق، دی‌ان‌ای اصلاح شده ایجاد شده بود.
به دنبال آن سطح پروجرین کاهش‌یافته و میزان پروتئین لامین‌اِی در چند بافت افزایش یافت. هیچ نشانه‌ای از رشد بافت فیبری یا تحلیل سلول‌های عضلانی در موش‌های آزمایشگاهی نیز مشاهده نشد. این درمان روی برخی کودکان هم انجام و موفقیت‌هایی مشابه دیده شده است و می‌توان امیدوار بود که این کودکان کاملا درمان شوند و دیگر اثری از این بیماری در دنیا دیده نشود.
درمان بیماری‌ها با قیچی ژنتیکی
دانشمندان در حال توسعه درمان‌های ژنتیکی هستند تا از بروز آنها در انسان جلوگیری کرده و آنها را درمان کنند. ابزارهای ویرایش ژنتیکی حتی قابلیت آن را دارند که بیماری‌هایی با پایه ژنتیکی مانند فیبروز کیستیک و دیابت را هم درمان کنند اما همین ژن‌درمانی به دو شیوه انجام می‌شود: یکی درمان ژرم‌لاین(germline) است که در آن محققان دی‌ان‌ای سلول‌های تناسلی مانند اسپرم و تخمک را تغییر می‌دهند. این تغییر نسل‌به‌نسل اتفاق می‌افتد و دیگر خبری از نقص اولیه ژنتیکی نخواهد بود.
درمان دیگر سوماتیک نام دارد که سلول‌های غیرتناسلی را هدف قرار می‌دهد و تغییرات اعمال‌شده در این سلول‌ها فقط شامل افرادی می‌شود که ژن‌درمانی را انجام داده‌اند.
منابع: Genome، Sciencemag و Nature