تظهر الدراسة نتائج واعدة في علاج الأمراض الوراثية لدى أحد الثدييات أثناء نمو الجنين في الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل
الاضطراب الوراثي هو حالة أو مرض ناتج عن تغيرات أو طفرات غير طبيعية في الحمض النووي (DNA) للشخص. يوفر الحمض النووي الشفرة اللازمة لتكوين البروتينات التي تؤدي بدورها معظم وظائف الجسم. حتى لو طرأ تغيير ما على جزء من الحمض النووي، فإن البروتين المرتبط به يفقد قدرته على أداء وظيفته الطبيعية. وبحسب موضع هذا التغيير، قد يكون تأثيره ضئيلاً أو معدوماً، أو قد يُحدث تغييراً كبيراً في الخلايا يؤدي إلى اضطراب أو مرض وراثي . تحدث هذه التغيرات نتيجة أخطاء في تضاعف الحمض النووي أثناء النمو، أو عوامل بيئية، أو نمط الحياة، أو التدخين، أو التعرض للإشعاع. تنتقل هذه الاضطرابات إلى النسل، وتبدأ بالظهور أثناء نمو الجنين في رحم الأم، ولذلك تُعرف باسم "العيوب الخلقية".
قد تكون العيوب الخلقية طفيفة أو شديدة للغاية، وقد تؤثر على المظهر ووظيفة الأعضاء وبعض جوانب النمو البدني أو العقلي. يُولد ملايين الأطفال سنويًا مصابين بأمراض وراثية خطيرة . يمكن الكشف عن هذه العيوب أثناء الحمل، إذ تظهر بوضوح خلال الأشهر الثلاثة الأولى عندما تكون الأعضاء لا تزال في طور التكوين. تتوفر تقنية تُسمى بزل السائل الأمنيوسي للكشف عن التشوهات الوراثية لدى الجنين عن طريق فحص السائل الأمنيوسي المستخرج من الرحم. مع ذلك، حتى مع بزل السائل الأمنيوسي، لا يُمكن علاج هذه العيوب لعدم وجود خيارات لإجراء أي تصحيحات قبل ولادة الطفل. بعض هذه العيوب غير ضارة ولا تتطلب أي تدخل، بينما قد يكون بعضها الآخر خطيرًا ويتطلب علاجًا طويل الأمد أو حتى مميتًا للرضيع. يمكن تصحيح بعض العيوب بعد الولادة بفترة وجيزة - على سبيل المثال خلال أسبوع - ولكن في أغلب الأحيان يكون الوقت قد فات للعلاج.
علاج حالة وراثية لدى جنين
لأول مرة، استُخدمت تقنية تعديل الجينات الثورية لعلاج اضطراب وراثي لدى الفئران خلال مرحلة نمو الجنين في الرحم، وذلك في دراسة أجراها باحثون من جامعتي كارنيجي ميلون وييل. من المعروف أن الخلايا الجذعية (وهي نوع من الخلايا غير المتمايزة التي يمكن أن تصبح أي نوع من الخلايا عند نضجها) تنقسم بسرعة كبيرة خلال المراحل المبكرة من نمو الجنين (خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل). هذه هي المرحلة الحاسمة التي يُمكن فيها، في حال تصحيح الطفرة الجينية ، تقليل تأثيرها على نمو الجنين. بل إن هناك احتمالات كبيرة لعلاج حالة وراثية خطيرة ، وولادة طفل سليم دون تشوهات خلقية غير مرغوب فيها.
في هذه الدراسة المنشورة في مجلة Nature Communications، استخدم الباحثون تقنية تعديل الجينات القائمة على الأحماض النووية الببتيدية. وقد استُخدمت هذه التقنية سابقًا لعلاج الثلاسيميا بيتا، وهو اضطراب دموي وراثي ينخفض فيه إنتاج الهيموجلوبين في الدم بشكل كبير، مما يؤثر على إمداد الأكسجين الطبيعي لأجزاء مختلفة من الجسم، ويؤدي إلى عواقب وخيمة. في هذه التقنية، تم ابتكار جزيئات اصطناعية فريدة تُسمى الأحماض النووية الببتيدية (PNAs)، وهي عبارة عن مزيج من هيكل بروتيني اصطناعي مع الحمض النووي DNA والحمض النووي RNA. ثم استُخدمت جسيمات نانوية لنقل جزيئات PNA هذه، بالإضافة إلى الحمض النووي DNA السليم، إلى موقع الطفرة الجينية . يحدد مُركب PNA والحمض النووي DNA الطفرة المحددة في الموقع، ثم يرتبط جزيء PNA بالحمض النووي DNA المتحوّر أو المعيب ويفكك اللولب المزدوج له. وأخيرًا، يرتبط الحمض النووي DNA السليم بالحمض النووي DNA المتحوّر، ويُفعّل آلية لتصحيح خطأ الحمض النووي DNA. تكمن الأهمية الرئيسية لهذه الدراسة في إجرائها على الأجنة، مما اضطر الباحثين إلى استخدام طريقة مشابهة لبزل السائل الأمنيوسي، حيث قاموا بحقن مركب PNA في الكيس الأمنيوسي (السائل الأمنيوسي) لفئران حامل تحمل أجنتها الطفرة الجينية المسببة لمرض الثلاسيميا بيتا. بعد حقنة واحدة من PNA، تم تصحيح 6% من الطفرات. أظهرت هذه الفئران تحسنًا في أعراض المرض، حيث عادت مستويات الهيموجلوبين إلى المعدل الطبيعي، وهو ما يمكن تفسيره على أنه شفاء تام من المرض. كما أظهرت الفئران زيادة في معدل البقاء على قيد الحياة. كان تأثير هذه الحقنة محدودًا للغاية، لكن الباحثين يأملون في تحقيق معدلات نجاح أعلى إذا تم تكرار الحقن.
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.
***
المصدر (ق)
ريتشارد وآخرون، 2018. توصيل الجسيمات النانوية داخل الرحم لتحرير الجينوم في مواقع محددة. مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
التعليقات مغلقة.