تعتبر تقنيات تحرير الجينات من التطورات العلمية الرائدة التي تعد بإمكانيات هائلة في معالجة الأمراض الوراثية. في هذا المقال، نستعرض أحدث الأبحاث في هذا المجال.
تحرير الجينات: تقدم جديد في معالجة الأمراض الوراثية
تتضمن بعض الأمراض الموروثة، مثل التليف الكيسي والهيموفيليا ومرض تاي ساكس، طفرات جينية متعددة داخل الحمض النووي للشخص. حتى أن شخصين يعانيان من نفس الحالة قد يكون لديهما مجموعات مختلفة من الطفرات. وبسبب هذا التعقيد، فإن إنشاء علاجات جينية تعمل على نطاق واسع لجميع المرضى الذين يعانون من اضطراب معين كان أمرًا صعبًا للغاية.
اختراق جديد وأكثر كفاءة في تحرير الجينات
طور العلماء في جامعة تكساس في أوستن نهجًا أكثر دقة وكفاءة لتحرير الجينات يمكنه تصحيح العديد من الطفرات المسببة للأمراض في وقت واحد في خلايا الثدييات. نجحت هذه التقنية أيضًا في إصلاح الطفرات المرتبطة بالجنف في أجنة أسماك الزرد.
هذا النهج الجديد مدعوم بالريترونات، وهي عناصر وراثية موجودة أصلاً في البكتيريا وتساعدها على الدفاع ضد الالتهابات الفيروسية. استخدم الباحثون الآن الستيرونات لأول مرة لتصحيح طفرة مرتبطة بالمرض في الفقاريات، مما يوفر أملًا جديدًا لتطوير علاجات جينية جديدة للاضطرابات البشرية.
وقال جيسي بوفينجتون، وهو طالب دراسات عليا في جامعة تكساس ومؤلف مشارك في ورقة بحثية جديدة في عام 2017: “إن الكثير من أساليب تحرير الجينات الحالية تقتصر على طفرة واحدة أو اثنتين، مما يترك الكثير من الناس وراءهم”. التكنولوجيا الحيوية الطبيعية. “أملي وما يدفعني هو تطوير تقنية تحرير الجينات التي تكون أكثر شمولاً للأشخاص الذين قد يكون لديهم طفرات فريدة مسببة للأمراض، وأن استخدام الستيرونات سيكون قادرًا على توسيع هذا التأثير ليشمل مجموعة أكبر من المرضى.”
قاد بافينغتون البحث إلى جانب إيليا فينكلستين، أستاذ العلوم البيولوجية الجزيئية في جامعة تكساس، بدعم من ريترونيكس بيو ومؤسسة ويلش.
استبدال الحمض النووي المعيب بتسلسلات صحية
يمكن للنظام القائم على الريترون استبدال أجزاء طويلة من الحمض النووي المعيب بأجزاء سليمة. وهذا يعني أن “حزمة” ريترون واحدة يمكن أن تصحح العديد من الطفرات ضمن نفس امتداد الحمض النووي، بدلاً من استهداف عيب محدد واحد في كل مرة.
وقال فينكلستين: “نريد إضفاء الطابع الديمقراطي على العلاج الجيني من خلال إنشاء أدوات جاهزة يمكنها علاج مجموعة كبيرة من المرضى في جرعة واحدة”. “هذا من شأنه أن يجعل تطويره أكثر جدوى من الناحية المالية وأبسط بكثير من وجهة النظر التنظيمية لأنك تحتاج فقط إلى موافقة واحدة من إدارة الغذاء والدواء.”
في حين تم استخدام الريترونات من قبل في خلايا الثدييات، إلا أن المحاولات السابقة كانت غير فعالة إلى حد كبير، حيث تم تصحيح حوالي 1.5٪ فقط من الخلايا المستهدفة. وقد أدت الطريقة التي اتبعها فريق جامعة تكساس في أوستن إلى تحسين هذه الكفاءة بشكل كبير، حيث نجحت في إدخال الحمض النووي السليم إلى حوالي 30% من الخلايا المستهدفة. ويعتقد الباحثون أن بإمكانهم رفع هذا الرقم مع تطور هذه التقنية.
الميزة الرئيسية الأخرى هي أنه يمكن توصيل نظام الريترون إلى الخلايا على شكل RNA محاطًا بجسيمات دهنية نانوية. تم تصميم هذه الجسيمات النانوية خصيصًا للتغلب على مشكلات التسليم التي تواجهها العديد من أنظمة تحرير الجينات التقليدية.
اقرأ أيضًا...
تطبيق هذه التقنية على التليف الكيسي
يقوم فريق البحث الآن بتعديل نهجه لعلاج التليف الكيسي (CF)، وهو اضطراب يهدد الحياة ناجم عن طفرات في جين CFTR. تؤدي هذه الطفرات إلى تراكم مخاط سميك في الرئتين، مما يؤدي إلى التهابات مزمنة وتلف الرئة على المدى الطويل.
تلقت جامعة تكساس في أوستن مؤخرًا منحة من Emily’s Entourage، وهي منظمة غير ربحية مكرسة لإيجاد علاجات لحوالي 10٪ من الأشخاص المصابين بالتليف الكيسي الذين لا يستفيدون من العلاجات الحالية. بدأ الباحثون العمل على استبدال المناطق المعيبة في جين CFTR في النماذج المختبرية التي تحاكي أعراض التليف الكيسي، ولاحقًا في خلايا مجرى الهواء المستمدة من المرضى.
وقال بافينغتون: “تعمل تقنيات تحرير الجينات التقليدية بشكل أفضل مع الطفرات الفردية، كما أن تحسينها مكلف، لذا تميل العلاجات الجينية إلى التركيز على الطفرات الأكثر شيوعًا”. “ولكن هناك أكثر من ألف طفرة يمكن أن تسبب التليف الكيسي. ليس من الممكن ماليًا للشركات تطوير علاج جيني لثلاثة أشخاص على سبيل المثال. ومن خلال نهجنا القائم على الريترون، يمكننا اقتطاع منطقة معيبة بالكامل واستبدالها بمنطقة صحية، مما قد يؤثر على جزء أكبر بكثير من سكان التليف الكيسي.”
ستدعم منحة منفصلة من مؤسسة التليف الكيسي أعمالًا مماثلة تستهدف منطقة جين CFTR التي تتضمن الطفرات المسببة للتليف الكيسي الأكثر شيوعًا.
يضم فريق البحث، جنبًا إلى جنب مع بوفينجتون وفينكلستين، هونغ تشي كو، وكوانغ هو، ويو تشيون تشانغ، وكامياب جافانماردي، وبريتني فويجت، ويي رو لي، وماري إي ليتل، وسرافان ك. ديفاناثان، وبليرتا شيمالتشي، وريان إس جراي. يمثل عملهم خطوة مهمة نحو العلاجات الجينية الأكثر قدرة على التكيف، وكفاءة، وشمولية للمرضى الذين يعانون من أمراض وراثية معقدة.
المصدر: Health & Medicine News — ScienceDaily
يمثل العمل المستمر في مجال تحرير الجينات خطوة مهمة نحو تحقيق علاجات أكثر فعالية وشمولية للأمراض الوراثية المعقدة. تابعونا لمزيد من التحديثات حول هذا الموضوع.
