قیچی کریسپر نقص ایمنی را درمان می‌کند

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از روزنامه جام جم، به‌تازگی گروهی از دانشمندان موسسه سن‌رافائله میلان در ایتالیا که نتایج پژوهش‌‌شان را در نشریه تخصصی EMBO Molecular Medicine منتشر کرده‌اند از روشی ابداعی برای درمان نوعی بیماری نادر مهلک نقص ایمنی به‌نام سندرم هایپر- IgM با استفاده از فناوری کریسپر/کاس۹ خبر داده‌اند.

 

بیماران مبتلا به این سندرم، قادر به تغییر کلاس ایمونوگلبولین از نوع IgM به IgG، IgA یا IgE نیستند. درنتیجه در این بیماران سطح انواع پادتن‌های IgA و IgG کاهش‌ یافته و سطح IgM نرمال افزایش‌ یافته است. سندرم هاپیر IgM، به علت نقص‌های ژنتیکی رخ می‌دهد که درنهایت بر تعامل بین لنفوسیت‌های بی‌(B) و تی(T) اثر می‌گذارد. بیمارانی که دچار این سندرم هستند دارای نقص در عملکرد دفاعی لنفوسیت تی نیز هستند و مستعد ابتلا به انواع عفونت‌های جدی می‌شوند.

 

متداول‌ترین نوع این بیماری، وابسته به جنس بوده و فقط پسران را مبتلا می‌کند. با دکتر والنتینا واواسوری (Dr. Valentina Vavassori)، مولف اول این پژوهش که راه تازه‌ای برای درمان این بیماری یافته‌اند گفت‌وگوی اختصاصی کرده‌ایم.

 

 چرا در این مطالعه، مداوای سندرم هایپر- IgM را انتخاب کردید؟ این بیماری ویژگی‌های خاصی برای آزمودن فناوری کریسپر/کاس۹ دارد؟

 

سندرم هایپر- IgM مرتبط به کروموزوم ایکس (به‌اختصار X-HIGM) نوعی نقص ایمنی بسیار نادر ناشی ‌از جهش‌های CD۴۰LG است. این ژن پروتئین مهمی از دستگاه ایمنی ما را رمزگذاری می‌کند که اصولا روی سطح گروه خاصی از لنفوسیت‌های تی قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد لنفوسیت‌های تی با دیگر سلول‌های دستگاه ایمنی برای مثال، لنفوسیت‌های بی

 

 یا ماکروفاژها تعامل کنند و به آنها امکان دهند پادتن‌ها و مولکول‌های ضروری برای محافظت از بدن را در برابر آلودگی‌های باکتریایی و ویروسی تولید کنند. تا امروز، تنها درمان برای این بیماران پیوند سلول‌های بنیادی خون‌ساز از اهداکننده سازگار بود که فقط در ۳۰ تا ۴۰درصد از موارد امکان دسترسی به آن وجود دارد.

 

به‌همین‌دلیل، ما راه‌حل درمانی ابداعی دیگری را پیشنهاد کردیم که اصلاح سلول‌های خود بیمار را به‌طور مستقیم میسر می‌کند. اما این تصحیح، با روش‌های معمولی ژن‌درمانی (یعنی بیان‌کردن یک کپی اضافی کارآمد از ژن با استفاده از ویروس ناقل) انجام نمی‌شود؛ بلکه از طریق فناوری ویرایش ژنوم موسوم به
 کریسپر/کاس۹ امکان‌پذیر است.

 

این فناوری اجازه می‌دهد ژن معیوب دقیقا در همان نقطه‌ای که روی دی‌ان‌ای قرار دارد تصحیح شود و بتواند با عملکردی درست، بیان ژنتیکی‌اش را تحت کنترل سازوکارهای تنظیم‌کننده‌های فیزیولوژیکی حفظ کند. این مسأله بسیار اساسی است زیرا ژن CD۴۰LG به تنظیم فیزیولوژیکی بسیار دقیقی نیاز دارد. مثلا پروتئین رمزگذاری‌شده باید بتواند در سطح لنفوسیت‌های تی و فقط در صورت نیاز بیان شود. زیرا اگر بیان آن ژن، دائمی باشد طبیعی است که می‌تواند به ایجاد سرطان‌های خون و غدد لنفاوی منجر شود.

 

 شیوه مطالعه شما چگونه بود؟ از نتایجش برای خوانندگان جام‌جم بگویید.

 

در این‌ مطالعه ما بااستفاده از سلول‌های بیمار و مدل‌های جانوری، اثر ویرایش ژنوم را هم در لنفوسیت‌های تی و هم در سلول‌های بنیادی خون‌ساز، یعنی سلول‌هایی که منشأ همه سلول‌های خون هستند ارزیابی کردیم و موفق شدیم به‌روشی موثر ژن CD۴۰LG را همراه با انواع سلول‌های مرتبط با آن از طریق فناوری کریسپر/کاس۹ تصحیح کنیم. این فناوری، درواقع نوعی قیچی مولکولی است که وقتی به سلول عرضه می‌شود اجازه می‌دهد دی‌ان‌ای در یک نقطه خاص به‌روشی دقیق بریده شود که ما در این مطالعه، ژن CD۴۰LG را برش دادیم.

 

سپس دی‌ان‌ای را در همان نقطه‌ای که برش زده بودیم بخیه زدیم و توالی صحیح را جایگزین توالی معیوب کردیم و دریافتیم که هم تصحیح لنفوسیت‌های تی و هم تصحیح سلول‌های بنیادی می‌تواند اثر درمانی مشابهی ارائه دهد و تولید پادتن و محافظت در برابر عفونت‌های بالینی را تضمین کند.

 

پژوهش ما پایه‌های تجربی و استدلال‌های علمی به‌سوی آزمایش‌های بالینی ویرایش ژنتیکی در لنفوسیت‌های تی را با هدف درمان سندرم هایپر-IgM و همچنین استفاده از این روش برای بیماری‌های ژنتیکی دیگری که به تنظیم فیزیولوژیکی بسیار دقیق ژن‌های مرتبط نیازمند هستند عرضه کرد و از این‌رو، نتایج ما بسیار مهم است.

 

 فکر می‌کنید چه‌وقت بشریت می‌تواند به کارایی فناوری کریسپر/کاس۹ به‌عنوان یک روش درمانی در دسترس امیدوار باشد؟

 

درحال‌حاضر، ویرایش ژنوم روی سلول‌های سوماتیک (سلول‌های فعال در پیدایش بافت‌ها و اندام‌های بدن) در سطح آزمایش بالینی در درمان سرطان، بعضی از بیماری‌های ژنتیکی و آلودگی‌هایی مانند اچ‎آی‌وی به‌کار می‌رود. بنابراین، فرض بر این است که به‌لطف نتایجی که اثربخشی و ایمنی را نشان می‌دهد، این آزمایش‌ها بتوانند در دهه آینده به درمان‌های واقعی و قابل‌استفاده برای بیماران تبدیل شود. همچنین، به‌لطف پیشرفت و گسترش بیشتر مرزهای دانش، احتمالا ویرایش ژنوم با کریسپر/کاس۹ بتواند در درمان بیماری‌های بیشتری به‌کار رود.

 

 چه‌زمانی را می‌توان «زمان طلایی درمان با کریسپر/کاس۹» در نظر گرفت؟

 

تا امروز، ویرایش ژن برای اصلاح ژنتیکی سلول‌های حاضر در تمام بافت‌های بدن به‌‌استثنای اسپرماتوزوئید، تخمک و پیش‌سازهای آنها در مرحله آزمایش بالینی به‌کار رفته است. در نتیجه، تغییرات ژنتیکی القاشده در این سلول‌ها به درمان بیماری در خود فرد محدود می‌شود بدون این‌که امکان به‌ارث‌رسیدن آن به نسل بعدی وجود داشته باشد. اما ویرایش ژن در سلول‌های جنسی باعث می‌شود تغییرات ژنتیکی القاشده در این سلول‌ها به ارث برسد. بنابراین، اصلاح ژنتیکی سلول‌های جنسی افراد حامل به این معنی است که آنها بدون انتقال این جهش‌ها می‌توانند فرزندان سالمی داشته باشند. اما باید محدودیت‌های استفاده از این فناوری را هم از نظر فنی برای استفاده ایمن و هم از نظر اخلاقی از جنبه‌های اجتماعی و مذهبی در نظر گرفت. در کل، ویرایش ژن سلول‌های جنسی در آینده می‌تواند فقط با هدف درمان یا پیشگیری از بیماری‌های مهلک و ضروری پذیرفته شود و مورد استفاده قرار بگیرد. اما در مورد سن افراد باید بگویم بیماری‌های مختلف می‌توانند به زمان‌های مداخله متفاوتی نیاز داشته باشند. برای ‌مثال، اگر بیماری به‌صورت بالقوه در نخستین‌ سال‌های زندگی کشنده باشد طبیعی است که به مداخله زودهنگام و در ابتدای کودکی نیاز دارد. اما اگر بیماری تا سنین بالاتر اجازه زنده‌ماندن را بدهد می‌توان مداخله درمانی را برای بزرگسالی پیش‌بینی کرد.

 

 این فناوری امید بزرگی برای درمان بیماری‌ها در آینده خواهد بود اما همزمان می‌تواند به ابزاری برای سوء‌استفاده تجاری برای اصلاح بعضی از ویژگی‌های ژنتیکی مانند اصلاح رنگ چشم یا رنگ پوست در مدت باروری مصنوعی تبدیل شود. جامعه علمی از منظر اخلاقی به این مسأله اندیشیده است؟

 

ضروری است پیش از هر چیز مشخص کنیم ویرایش ژن را با هدف درمانی یعنی برای معالجه یا پیشگیری از بیماری یا ناتوانی جسمی می‌خواهیم یا برای بهتر‌کردن یا گسترش ویژگی‌ها یا توانایی‌های غیربیماری‌زای فرد. این تفکیک به‌ این دلیل است که هنوز تعادل ریسک/ منفعت این فناوری با هدف غیردرمانی مورد قبول نیست و استانداردهای آزمایش بالینی را ندارد. بعلاوه، ضروری است عقیده عمومی را درباره ارزش‌ها و خطرات ویرایش ژن برای مقاصد غیردرمانی ارزیابی کنیم:
تا‌ به ‌امروز، افکار عمومی استفاده از این فناوری را برای بهبود ویژگی‌ها و توانایی‌های انسان، برنتابیده و ازاین‌رو جامعه علمی فعلا ویرایش ژن را برای اهداف غیردرمانی به‌کار نمی‌گیرد.

 

 جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۰ به دو دانشمندی اعطا شد که کریسپر/کاس۹ را کشف کردند. نقش این جایزه در توسعه سریع‌تر این فناوری چه خواهد بود؟

 

انقلاب کریسپر/کاس۹ اصلاح ژنتیکی را آسان‌تر، در دسترس‌تر و کم‌هزینه‌تر کرده است. این فناوری که به‌سرعت در حال ‌گسترش است، نه‌فقط به توسعه درمان‌های نوآورانه ضدسرطان و معالجه بیماری‌های ژنتیکی که به علوم پایه و کشاورزی هم کمک شایانی عرضه خواهد کرد و اجازه خواهد داد محصولات کشاورزی مقاوم دربرابر کپک‌ها، آفات و خشکسالی به‌دست‌آیند. به‌این‌دلیل و به‌دلیل دیگر فواید بالقوه این فناوری برای کل بشریت، این کشف توانست برنده نوبل شیمی شود. بی‌تردید، اعطای این جایزه به توسعه و تشدید کاربردهای بیشتر کریسپر/کاس۹ برای بهبود سلامت انسان و محیط‌زیست منجر خواهد شد.