1395 / 2 / 22، 12:07 عصر
این هفته دانشمندان در واشینگتن در جریان نشستی سالانه گرد هم می‌آیند تا جدیدترین دستاوردها و گزارش‌هایشان درباره‌ی ژن درمانی را به اشتراک بگذارند. ژن درمانی یک رشته‌ی پزشکی است که اخیرا در آزمایش‌ها نتایج امیدبخشی نشان داده و توجه کارشناسان و متخصصان را به خود جلب کرده است. حالا بسیاری معتقد هستند تکنولوژی جدید ویرایش ژنتیکی که «کریسپر» (CRISPR) نام دارد، می‌تواند به پیشرفت ژن درمانی کمک‌های زیادی بکند. اما آیا زمان استفاده از کریسپر فرا رسیده است؟ در ادامه می‌توانید با مزایا و خطرات احتمالی این تکنولوژی جدید آشنا شوید.
کریسپر چگونه کار می‌کند؟
تاکنون ژن درمانی عمدتا از طریق تکنیک «انتقال ژن» (gene transfer) انجام شده است؛ به این صورت که یک ویروس بی‌گزند، نسخه‌ی سالمی از یک ژن را به سلول منتقل می‌کند تا جای ژن معیوب را که بیماری ایجاد کرده، بگیرد. اما در روش کریسپر، دانشمندان می‌توانند مستقیما ژن معیوب را اصلاح کنند. آنها DNA معیوب را جدا کرده و به جای آن یک DNA سالم می‌گذارند. قاعدتا، این روش باید خیلی بهتر از اضافه کردن یک ژن جدید جواب دهد، چون در این صورت خطرات ناشی از اضافه کردن یک ژن غریبه و خارجی از میان می‌رود. گاهی اوقات ممکن است این ژن خارجی در مکان اشتباهی قرار گیرد و منجر به سرطان شود.اما ژنی که با تکنیک کریسپر ترمیم شده تحت کنترل خواهد بود.
کریسپر تاکنون چه دستاوردهایی داشته است؟
محققان تاکنون از کریسپر برای درمان بیماری در بعضی از حیوانات استفاده کرده‌اند و نتایج موفقیت‌آمیز این آزمایشات را در مقاله‌هایی منتشر کرده‌اند. این حیوانات به طور ارثی به بیماری کبد و دیستروفی ماهیچه‌ای مبتلا بودند. در نشست سالانه‌ی انجمن ژن و سلول درمانی آمریکا (ASCGT) که این هفته برگزار خواهد شد، شاهد گزارش‌های بیشتری از آزمایش تکنیک کریپسر خواهیم بود. در نشست امسال 93 چکیده درباره‌ی کریسپر ارایه خواهد شد، این درحالی که سال گذشته 33 چکیده ارایه شده بود. علاوه بر این، سرمایه‌گذاران هم به کریسپر روی آورده‌اند. در حال حاضر، سه شرکت استارت‌آپ صدها میلیون دلار برای کریسپر سرمایه‌گذاری کرده‌اند.
چرا هنوز زمان استفاده‌ی کریسپر فرا نرسیده است؟
هنوز مدت زمان زیادی مانده تا اینکه بتوانیم با خیال راحت و به طور موثر از کریسپر استفاده کنیم و ژن‌های افراد را ترمیم کنیم. این روش برای اکثر بیماری‌ها مفید است، مثلا بیماری‌های دیستروفی ماهیچه‌ای و فیبروز سیستیک باید از طریق ویرایش ژنتیکی درمان شوند. اگر پزشکان سلول‌های فرد بیمار را جدا کرده و آنها را ترمیم کنند و سپس دوباره آنها را به بدن بازگردانند، تعداد بسیار کمی از این سلول‌ها زنده می‌مانند. ویرایش ژنتیکی هم مثل تکنیک انتقال ژن با چالش‌های زیادی رو به رو است. محققان باید روش‌هایی پیدا کنند تا کریسپر به طور موثر در بافت‌‌های بدن یک فرد کار کند.
البته کریسپر هم ریسک‌هایی را به همراه دارد. مثلا اغلب اوقات گفته می‌شود آنزیمی که کریسپر از آن برای شکافتن DNA در قسمت‌های خاصی استفاده می‌کند، ممکن است قسمت‌های دیگری را به اشتباه ببرد و منجر به سرطان شود.
با وجود این مشکلات، آیا واقعا به کریسپر نیاز داریم؟
روش‌های درمانی ژنتیکی قدیمی مثل اضافه کردن ژن برای بعضی از بیماری‌ها آنقدر پیشرفت کرده‌اند 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 می‌کند، تایید شده است. حالا قرار است این روش برای یک بیماری دیگر هم تایید شود. در آمریکا هم یک شرکت می‌خواهد مجوز بگیرد تا بتواند برای درمان یک بیماری که منجر به نابینایی کودک می‌شود، از روش انتقال ژن استفاده کند.
در نشست ASCGT، محققانی که با شرکت «بلوبرد بایو» (Bluebird Bio) کار می‌کنند، می‌خواهند داده‌هایی ارایه دهند که نشان می‌دهد اضافه کردن ژن می‌تواند جلوی پیشرفت یک بیماری عصبی کشنده در کودکان را بگیرد. نتایج نهایی آنها می‌تواند زمینه را برای دریافت مجوز از مراجع قانونی فراهم کند. شرکت بلوبرد همچنین گزارش آزمایش‌هایی را ارایه خواهد داد که در آن از روش انتقال ژن برای دو بیماری خونی شامل بیماری کم‌خونی داسی‌شکل و تالاسمی بتا استفاده کردند.
روش درمان این بیماری‌ها به این شکل است که سلول‌های مغز استخوان جدا شده و یک ژن به آنها اضافه می‌شود. سپس این سلول‌ها را دوباره به بدن بیمار وارد می‌کنند. اخیرا هم استفاده از ناقلان ویروسی جدید و امن‌تر خطر ابتلا به بیماری سرطان خون را کاهش داده‌اند. «دونالد کان» از دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید محققان به نتایج بالینی فوق‌العاده‌ای رسیده‌اند.
کریسپر هنوز ریسک‌های بزرگی دارد
سخن نهایی درباره‌ی کریسپر چیست؟
کریسپر چگونه کار می‌کند؟
تاکنون ژن درمانی عمدتا از طریق تکنیک «انتقال ژن» (gene transfer) انجام شده است؛ به این صورت که یک ویروس بی‌گزند، نسخه‌ی سالمی از یک ژن را به سلول منتقل می‌کند تا جای ژن معیوب را که بیماری ایجاد کرده، بگیرد. اما در روش کریسپر، دانشمندان می‌توانند مستقیما ژن معیوب را اصلاح کنند. آنها DNA معیوب را جدا کرده و به جای آن یک DNA سالم می‌گذارند. قاعدتا، این روش باید خیلی بهتر از اضافه کردن یک ژن جدید جواب دهد، چون در این صورت خطرات ناشی از اضافه کردن یک ژن غریبه و خارجی از میان می‌رود. گاهی اوقات ممکن است این ژن خارجی در مکان اشتباهی قرار گیرد و منجر به سرطان شود.اما ژنی که با تکنیک کریسپر ترمیم شده تحت کنترل خواهد بود.
کریسپر تاکنون چه دستاوردهایی داشته است؟
محققان تاکنون از کریسپر برای درمان بیماری در بعضی از حیوانات استفاده کرده‌اند و نتایج موفقیت‌آمیز این آزمایشات را در مقاله‌هایی منتشر کرده‌اند. این حیوانات به طور ارثی به بیماری کبد و دیستروفی ماهیچه‌ای مبتلا بودند. در نشست سالانه‌ی انجمن ژن و سلول درمانی آمریکا (ASCGT) که این هفته برگزار خواهد شد، شاهد گزارش‌های بیشتری از آزمایش تکنیک کریپسر خواهیم بود. در نشست امسال 93 چکیده درباره‌ی کریسپر ارایه خواهد شد، این درحالی که سال گذشته 33 چکیده ارایه شده بود. علاوه بر این، سرمایه‌گذاران هم به کریسپر روی آورده‌اند. در حال حاضر، سه شرکت استارت‌آپ صدها میلیون دلار برای کریسپر سرمایه‌گذاری کرده‌اند.
چرا هنوز زمان استفاده‌ی کریسپر فرا نرسیده است؟
هنوز مدت زمان زیادی مانده تا اینکه بتوانیم با خیال راحت و به طور موثر از کریسپر استفاده کنیم و ژن‌های افراد را ترمیم کنیم. این روش برای اکثر بیماری‌ها مفید است، مثلا بیماری‌های دیستروفی ماهیچه‌ای و فیبروز سیستیک باید از طریق ویرایش ژنتیکی درمان شوند. اگر پزشکان سلول‌های فرد بیمار را جدا کرده و آنها را ترمیم کنند و سپس دوباره آنها را به بدن بازگردانند، تعداد بسیار کمی از این سلول‌ها زنده می‌مانند. ویرایش ژنتیکی هم مثل تکنیک انتقال ژن با چالش‌های زیادی رو به رو است. محققان باید روش‌هایی پیدا کنند تا کریسپر به طور موثر در بافت‌‌های بدن یک فرد کار کند.
البته کریسپر هم ریسک‌هایی را به همراه دارد. مثلا اغلب اوقات گفته می‌شود آنزیمی که کریسپر از آن برای شکافتن DNA در قسمت‌های خاصی استفاده می‌کند، ممکن است قسمت‌های دیگری را به اشتباه ببرد و منجر به سرطان شود.
با وجود این مشکلات، آیا واقعا به کریسپر نیاز داریم؟
روش‌های درمانی ژنتیکی قدیمی مثل اضافه کردن ژن برای بعضی از بیماری‌ها آنقدر پیشرفت کرده‌اند 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 می‌کند، تایید شده است. حالا قرار است این روش برای یک بیماری دیگر هم تایید شود. در آمریکا هم یک شرکت می‌خواهد مجوز بگیرد تا بتواند برای درمان یک بیماری که منجر به نابینایی کودک می‌شود، از روش انتقال ژن استفاده کند.
در نشست ASCGT، محققانی که با شرکت «بلوبرد بایو» (Bluebird Bio) کار می‌کنند، می‌خواهند داده‌هایی ارایه دهند که نشان می‌دهد اضافه کردن ژن می‌تواند جلوی پیشرفت یک بیماری عصبی کشنده در کودکان را بگیرد. نتایج نهایی آنها می‌تواند زمینه را برای دریافت مجوز از مراجع قانونی فراهم کند. شرکت بلوبرد همچنین گزارش آزمایش‌هایی را ارایه خواهد داد که در آن از روش انتقال ژن برای دو بیماری خونی شامل بیماری کم‌خونی داسی‌شکل و تالاسمی بتا استفاده کردند.
روش درمان این بیماری‌ها به این شکل است که سلول‌های مغز استخوان جدا شده و یک ژن به آنها اضافه می‌شود. سپس این سلول‌ها را دوباره به بدن بیمار وارد می‌کنند. اخیرا هم استفاده از ناقلان ویروسی جدید و امن‌تر خطر ابتلا به بیماری سرطان خون را کاهش داده‌اند. «دونالد کان» از دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید محققان به نتایج بالینی فوق‌العاده‌ای رسیده‌اند.
کریسپر هنوز ریسک‌های بزرگی دارد
یکی از مهم‌ترین ریسک‌های کریسپر که به وفور درباره‌ی آن بحث می‌شود، آنزیم Cas9 است. این آنزیم باید قسمت خاصی از توالی DNA را برش دهد، اما ممکن است در قسمت‌های دیگری از ژنوم هم شکاف ایجاد کند که می‌تواند به جهش‌های ژنتیکی و افزایش احتمال ابتلا به سرطان منجر شود. محققان به دنبال این هستند که دقت کریسپر را افزایش دهند. به عنوان مثال، در ماه ژانویه، یک آزمایشگاه تغییری جزئی در آنزیم Cas9 ایجاد کرده بود که دقت آن را بالا می‌برد. در ماه آوریل هم گروه دیگری نشان داد که چگونه اثربخشی این آنزیم را افزایش دادند.
مشکلات بزرگ دیگری هم بر سر راه استفاده از کریسپر وجود دارد. سلول‌هایی که ویرایش ژنتیکی شده‌اند، ممکن است بسته به نوع بیماری در نهایت بمیرند و متخصصان مجبور شوند چند بار آنها را درمان کنند. همچنین محققانی که از روش‌های انتقال ژن و ویرایش ژنتیکی استفاده می‌کنند، برای انتقال DNA محدودیت‌هایی دارند. در حال حاضر، محققان کریسپر باید از دو ویروس متفاوت استفاده کنند تا اجزای کریسپر را به سلول‌ها برسانند. اما استفاده از یک ویروس برای انتقال DNA بهتر و کارآمدتر است.
سخن نهایی درباره‌ی کریسپر چیست؟
افراد فعال در زمینه‌ی ژن درمانی از تکنولوژی کریسپر هیجان‌زده هستند. چرا که این تکنیک می‌تواند برای مقابله با بسیاری از بیماری‌های وراثتی مفید باشد. در بیماری‌هایی که روی دستگاه ایمنی تاثیر می‌گذارند، میزان پروتئین ترمیم شده باید به دقت تحت کنترل باشد. در موارد دیگری مثل بیماری کم‌خونی داسی‌شکل، بیماران به طور کامل درمان نمی‌شوند، مگر اینکه سلول‌های آنها دیگر پروتئین معیوب نسازد. بنابراین اضافه کردن یک ژن کافی نیست. دانبار می‌گوید: «با کریسپر بسیاری از بیماری‌ها را می‌توان از طریق ژن درمانی، درمان کرد، چون تکنیک اضافه کردن ژن نمی‌توانست برای اکثر بیماری‌ها جواب دهد.»
کارشناسان رشته‌ی ژن درمانی پس از دو دهه فراز و نشیب در این زمینه یاد گرفته‌اند که انتظارات‌شان از کریسپر را برای درمان بیماری‌ها بالا نبرند. «مارک کی»، یک محقق ژن درمانی از دانشگاه استنفورد می‌گوید: «هر وقت یک تکنولوژی جدید معرفی می‌شود، هیجان زیادی حول و حوش آن به وجود می‌آید و همه فکر می‌کنند که این تکنیک فردا آماده می‌شود و می‌تواند بیماران را درمان کند. آماده شدن این تکنولوژی زمان زیادی می‌برد.