آیا کریسپر می تواند به زودی بیماری های ژنتیکی را درمان کند؟ - بارازعلی

کریسپر چگونه کار می نماید؟

تا به امروز ژن درمانی عمدتا به وسیله تکنیک انتقال ژن (gene transfer) اجرا شده است؛ به این صورت که یک ویروس بی گزند، نسخه سالمی از یک ژن را به سلول منتقل می نماید تا جای ژن معیوب را که بیماری ایجاد نموده، بگیرد. اما در روش کریسپر، دانشمندان می توانند مستقیما ژن معیوب را اصلاح نمایند. آنها DNA معیوب را جدا نموده و به جای آن یک DNA سالم می گذارند. قاعدتا، این روش باید خیلی بهتر از اضافه کردن یک ژن تازه جواب دهد، چون در این صورت خطرات ناشی از اضافه کردن یک ژن غریبه و خارجی از میان می رود. گاهی اوقات ممکن است این ژن خارجی در مکان اشتباهی قرار گیرد و منجر به سرطان گردد.اما ژنی که با تکنیک کریسپر ترمیم شده تحت کنترل خواهد بود.

کریسپر تا به امروز چه دستاوردهایی داشته است؟

محققان تا به امروز از کریسپر برای درمان بیماری در برخی از حیوانات استفاده نموده اند و نتایج موفقیت آمیز این آزمایشات را در مقاله هایی منتشر نموده اند. این حیوانات به طور ارثی به بیماری کبد و دیستروفی ماهیچه ای مبتلا بودند. در نشست سالانه انجمن ژن و سلول درمانی آمریکا (ASCGT) که این هفته برگزار خواهد شد، شاهد گزارش های بیشتری از آزمایش تکنیک کریپسر خواهیم بود. در نشست سال جاری 93 چکیده درباره کریسپر ارایه خواهد شد، این درحالی که سال گذشته 33 چکیده ارایه شده بود. علاوه بر این، سرمایه گذاران هم به کریسپر روی آورده اند. در حال حاضر، سه شرکت استارت آپ صدها میلیون دلار برای کریسپر سرمایه گذاری نموده اند.

چرا هنوز زمان استفاده کریسپر فرا نرسیده است؟

هنوز مدت زمان زیادی مانده تا اینکه بتوانیم با خیال راحت و به طور موثر از کریسپر استفاده کنیم و ژن های افراد را ترمیم کنیم. این روش برای بیشتر بیماری ها مفید است، مثلا بیماری های دیستروفی ماهیچه ای و فیبروز سیستیک باید به وسیله ویرایش ژنتیکی درمان شوند. اگر پزشکان سلول های فرد بیمار را جدا نموده و آنها را ترمیم نمایند و سپس دوباره آنها را به بدن بازگردانند، تعداد بسیار کمی از این سلول ها زنده می مانند. ویرایش ژنتیکی هم مثل تکنیک انتقال ژن با چالش های زیادی رو به رو است. محققان باید روش هایی پیدا نمایند تا کریسپر به طور موثر در بافت های بدن یک فرد کار کند.

البته کریسپر هم ریسک هایی را به همراه دارد. مثلا اغلب اوقات گفته می گردد آنزیمی که کریسپر از آن برای شکافتن DNA در قسمت های خاصی استفاده می نماید، ممکن است قسمت های دیگری را به اشتباه ببرد و منجر به سرطان گردد.

با وجود این مسائل، آیا واقعا به کریسپر احتیاج داریم؟

روش های درمانی ژنتیکی قدیمی مثل اضافه کردن ژن برای برخی از بیماری ها آنقدر پیشرفت نموده اند که دیگر معنا ندارد متخصصان به سراغ کریسپر بروند. در اروپا استفاده از ژن درمانی برای یک بیماری نادر که در سوخت و ساز بدن اختلال ایجاد می نماید، تایید شده است. حالا قرار است این روش برای یک بیماری دیگر هم تایید گردد. در آمریکا هم یک شرکت می خواهد مجوز بگیرد تا بتواند برای درمان یک بیماری که منجر به نابینایی کودک می گردد، از روش انتقال ژن استفاده کند.

در نشست ASCGT، محققانی که با شرکت بلوبرد بایو (Bluebird Bio) کار می نمایند، می خواهند داده هایی ارایه دهند که نشان می دهد اضافه کردن ژن می تواند جلوی پیشرفت یک بیماری عصبی کشنده در بچه ها را بگیرد. نتایج نهایی آنها می تواند زمینه را برای دریافت مجوز از مراجع قانونی فراهم کند. شرکت بلوبرد بعلاوه گزارش آزمایش هایی را ارایه خواهد داد که در آن از روش انتقال ژن برای دو بیماری خونی شامل بیماری کم خونی داسی شکل و تالاسمی بتا استفاده کردند.

روش درمان این بیماری ها به این شکل است که سلول های مغز استخوان جدا شده و یک ژن به آنها اضافه می گردد. سپس این سلول ها را دوباره به بدن بیمار وارد می نمایند. اخیرا هم استفاده از ناقلان ویروسی تازه و امن تر خطر ابتلا به بیماری سرطان خون را کاهش داده اند. دونالد کان از دانشگاه کالیفرنیا می گوید محققان به نتایج بالینی فوق العاده ای رسیده اند.

کریسپر هنوز ریسک های بزرگی دارد

یکی از مهم ترین ریسک های کریسپر که به وفور درباره آن بحث می گردد، آنزیم Cas9 است. این آنزیم باید قسمت خاصی از توالی DNA را برش دهد، اما ممکن است در قسمت های دیگری از ژنوم هم شکاف ایجاد کند که می تواند به جهش های ژنتیکی و افزایش احتمال ابتلا به سرطان منجر گردد. محققان در پی این هستند که دقت کریسپر را افزایش دهند. به عنوان مثال، در ماه ژانویه، یک آزمایشگاه تغییری جزئی در آنزیم Cas9 ایجاد نموده بود که دقت آن را بالا می برد. در ماه آوریل هم گروه دیگری نشان داد که چگونه اثربخشی این آنزیم را افزایش دادند.

مسائل بزرگ دیگری هم بر سر راه استفاده از کریسپر وجود دارد. سلول هایی که ویرایش ژنتیکی شده اند، ممکن است بسته به نوع بیماری در نهایت بمیرند و متخصصان مجبور شوند چند بار آنها را درمان نمایند. بعلاوه محققانی که از روش های انتقال ژن و ویرایش ژنتیکی استفاده می نمایند، برای انتقال DNA محدودیت هایی دارند. در حال حاضر، محققان کریسپر باید از دو ویروس متفاوت استفاده نمایند تا اجزای کریسپر را به سلول ها برسانند. اما استفاده از یک ویروس برای انتقال DNA بهتر و کارآمدتر است.

سخن نهایی درباره کریسپر چیست؟

افراد فعال در زمینه ژن درمانی از تکنولوژی کریسپر هیجان زده هستند. چرا که این تکنیک می تواند برای مقابله با بسیاری از بیماری های وراثتی مفید باشد. در بیماری هایی که روی دستگاه ایمنی تاثیر می گذارند، اندازه پروتئین ترمیم شده باید به دقت تحت کنترل باشد. در موارد دیگری مثل بیماری کم خونی داسی شکل، بیماران به طور کامل درمان نمی شوند، مگر اینکه سلول های آنها دیگر پروتئین معیوب نسازد. بنابراین اضافه کردن یک ژن کافی نیست. دانبار می گوید: با کریسپر بسیاری از بیماری ها را می توان به وسیله ژن درمانی، درمان کرد، چون تکنیک اضافه کردن ژن نمی توانست برای بیشتر بیماری ها جواب دهد.

کارشناسان رشته ژن درمانی پس از دو دهه فراز و نشیب در این زمینه یاد گرفته اند که انتظارات شان از کریسپر را برای درمان بیماری ها بالا نبرند. مارک کی، یک محقق ژن درمانی از دانشگاه استنفورد می گوید: هر وقت یک تکنولوژی تازه معرفی می گردد، هیجان زیادی حول و حوش آن به وجود می آید و همه فکر می نمایند که این تکنیک فردا آماده می گردد و می تواند بیماران را درمان کند. آماده شدن این تکنولوژی زمان زیادی می برد.

منبع: Science Mag