تظهر الدراسة نتائج واعدة في علاج الأمراض الوراثية لدى أحد الثدييات أثناء نمو الجنين في الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل
A وراثية الاضطراب هو حالة أو مرض ناتج عن تغيرات غير طبيعية أو طفرات في الحمض النووي للشخص في الجين. لنا الحمض النووي يوفر الكود المطلوب لصنع البروتينات التي تؤدي بعد ذلك معظم الوظائف في الجسم. حتى لو تم تغيير جزء واحد من الحمض النووي لدينا بطريقة ما، فإن البروتين المرتبط به لن يتمكن من القيام بوظيفته الطبيعية. اعتمادًا على مكان حدوث هذا التغيير، فقد يكون له تأثير ضئيل أو معدوم أو قد يغير الخلايا كثيرًا لدرجة أنه قد يؤدي بعد ذلك إلى حدوث وراثية اضطراب أو مرض. تحدث مثل هذه التغييرات بسبب أخطاء في تكرار الحمض النووي (الازدواج) أثناء النمو، أو بسبب العوامل البيئية، ونمط الحياة، والتدخين، والتعرض للإشعاع. تنتقل مثل هذه الاضطرابات إلى النسل وتبدأ في الحدوث عندما ينمو الطفل في رحم الأم، وبالتالي يشار إليها باسم "العيوب الخلقية".
يمكن أن تكون العيوب الخلقية طفيفة أو شديدة للغاية وقد تؤثر على المظهر ووظيفة أحد الأعضاء وبعض جوانب النمو البدني أو العقلي. يولد ملايين الأطفال سنويا بأمراض خطيرة وراثية شروط. يمكن اكتشاف هذه العيوب أثناء الحمل حيث تظهر خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل عندما تكون الأعضاء لا تزال في طور التكوين. تتوفر تقنية تسمى بزل السلى للكشف وراثية تشوهات الجنين عن طريق فحص السائل الأمنيوسي المستخرج من الرحم. ومع ذلك، حتى مع بزل السلى، فإن علاجها غير ممكن لأنه لا توجد خيارات متاحة لإجراء أي تصحيحات قبل ولادة الطفل. بعض العيوب غير ضارة ولا تتطلب أي تدخل، ولكن بعضها الآخر يمكن أن يكون ذا طبيعة خطيرة وقد يتطلب علاجًا طويل الأمد أو حتى يكون مميتًا للرضيع. يمكن تصحيح بعض العيوب بعد وقت قصير من ولادة الطفل - على سبيل المثال في غضون أسبوع - ولكن في الغالب يكون الوقت قد فات للعلاج.
معالجة وراثية الحالة عند الجنين
لأول مرة تم استخدام تقنية التحرير الجيني الثورية لعلاج مرضوراثية "اضطراب" في الفئران أثناء نمو الجنين في الرحم في دراسة أجراها باحثون في جامعة كارنيجي ميلون وجامعة ييل. من الثابت أنه خلال التطور المبكر للجنين (خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل) هناك العديد من الخلايا الجذعية (نوع من الخلايا غير المتمايزة التي يمكن أن تصبح أي نوع من الخلايا عند النضج) التي تنقسم بمعدل سريع. هذه هي النقطة الزمنية ذات الصلة حيث أ وراثية إذا تم تصحيح الطفرة، فمن شأنها أن تقلل من تأثير الطفرة على نمو الجنين إلى الجنين. هناك احتمالات أن تكون شديدة وراثية ويمكن علاج هذه الحالة ويولد الطفل بدون العيوب الخلقية غير المقصودة.
في هذه الدراسة المنشورة في طبيعة الاتصالات استخدم الباحثون تقنية تحرير الجينات المعتمدة على الحمض النووي الببتيد. وقد تم استخدام هذه التقنية من قبل لعلاج الثلاسيميا بيتا – أ وراثية اضطراب الدم حيث ينخفض إنتاج الهيموجلوبين (HB) في الدم بشكل كبير مما يؤثر بعد ذلك على إمدادات الأكسجين الطبيعية إلى أجزاء مختلفة من الجسم مما يؤدي إلى عواقب غير طبيعية شديدة. في هذه التقنية، تم إنشاء جزيئات اصطناعية فريدة تسمى الأحماض النووية الببتيدية (PNAs) (مصنوعة من مزيج من العمود الفقري للبروتين الاصطناعي مع DNA وRNA). تم بعد ذلك استخدام جسيمات متناهية الصغر لنقل جزيئات PNA هذه مع الحمض النووي المتبرع "الصحي والعادي" إلى موقع وراثية طفره. يحدد مركب PNA وDNA الطفرة المعينة في موقع ما، ثم يقوم جزيء PNA بربط وفك ضغط الحلزون المزدوج للحمض النووي المتحور أو المعيب. وأخيرًا، يرتبط الحمض النووي المتبرع بالحمض النووي المتحور ويقوم بأتمتة آلية تصحيح خطأ الحمض النووي. تكمن الأهمية الرئيسية لهذه الدراسة في أنها أجريت على جنين، وبالتالي كان على الباحثين استخدام طريقة مشابهة لبزل السلى حيث قاموا بإدخال مركب PNA في الكيس السلوي (السائل السلوي) للفئران الحوامل التي كانت أجنتها تحمل الجنين. جينة الطفرة التي تسبب ثلاسيميا بيتا. بعد حقنة واحدة من PNA ، تم تصحيح 6 بالمائة من الطفرات. أظهرت هذه الفئران تحسنًا في أعراض المرض ، أي أن مستويات الهيموجلوبين كانت في المعدل الطبيعي والتي يمكن تفسيرها على أنها "شفيت" الفئران من الحالة. كما أظهروا زيادة في معدل البقاء على قيد الحياة. كان هذا الحقن في نطاق محدود للغاية ولكن يأمل الباحثون في إمكانية تحقيق معدلات نجاح أعلى إذا تم إجراء الحقن عدة مرات.
الدراسة ذات صلة لأنه لم يتم ملاحظة أي أهداف بعيدة وتم تصحيح الحمض النووي المطلوب فقط. على الرغم من أن تقنيات تحرير الجينات مثل CRISPR / Cas9 أسهل في الاستخدام للأغراض البحثية ، إلا أنها لا تزال مثيرة للجدل لأنها تقطع الحمض النووي وتنفذ أخطاء خارج الموقع لأنها تلحق الضرر بالحمض النووي الطبيعي خارج الهدف أيضًا. وبسبب هذا القيد ، فهي غير مناسبة بشكل مثالي لتصميم العلاجات. بالنظر إلى هذا العامل ، فإن الطريقة الموضحة في الدراسة الحالية ترتبط فقط بالحمض النووي المستهدف وتصلحه ولا تظهر أي أخطاء خارج الموقع. هذه الجودة المستهدفة تجعلها مثالية للعلاجات. يمكن أيضًا استخدام مثل هذه الطريقة في تصميمها الحالي "لعلاج" حالات أخرى في المستقبل.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
Ricciardi AS وآخرون. 2018. تسليم الجسيمات النانوية في الرحم لتحرير الجينوم الخاص بالموقع. طبيعة الاتصالات. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
