درمان بیماری ارثی کبد با قیچی ژنتیکی

به گزارش مجله تیتر ۱۲ به نقل از ایسنا، بر اساس گزارشی که توسط دانشگاه هلسینکی منتشر شده است، دانشمندان با استفاده از قیچی ژنتیکی و سلول های بنیادی، بیماری ژنتیکی کبدی به نام اسیدوز آرژینینوسوکسینیک (ACLD) را درمان کردند.

کمبود آرژنینوسوکسینات لیاز (ASLD) یک بیماری است که در میراث ژنتیکی فنلاندی ها نهفته است. در این حالت، بدن پروتئین ها را به طور معمول پردازش نمی کند و اسید آرژنینوسوکسینیک و آمونیاک بیش از حد تولید می کند که در چرخه اوره نقش دارند.

به عنوان مثال یکی از شرکت کنندگان در این مطالعه در سن ۱۰ ماهگی که علائم بی حالی و استفراغ ظاهر شد به این بیماری مبتلا شد. او قبلا نشانه هایی از تاخیر در رشد حرکتی را نشان داده بود.

به گفته محققان، این به این دلیل است که مطالعات نشان می دهد آمونیاک اضافی بر سیستم عصبی تأثیر می گذارد.

این بیماری معمولاً در بدو تولد ظاهر می شود. بنابراین نوزادان در فنلاند معمولا برای این مورد غربالگری می شوند.

آرژنینوسوکسینات لیاز (ASLD) یک بیماری ارثی غیر قابل درمان است که به ویژه جمعیت فنلاند را تحت تاثیر قرار می دهد. سایر جوامع با ویژگی های مشابه نیز ممکن است بیماری های دیگری را به ارث ببرند.

تا به حال، تنها گزینه های درمانی موجود شامل رژیم غذایی سخت بدون پروتئین مادام العمر و در موارد شدید، پیوند کبد بود. با این حال، دانشمندان دانشگاه هلسینکی با استفاده از سلول های بنیادی و روشی پیشگام به نام «قیچی ژنتیکی» توانستند نقص ژن مرتبط با این بیماری را اصلاح کنند.

“قیچی ژنتیکی” چیست؟

امانوئل شارپنتیر در کشفی که برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۰ شد، ابتدا با مولکول tracrRNA آشنا شد. این مولکول با جدا کردن DNA ویروسی در فرآیندی به نام CRISPR به میکروب ها کمک می کند تا با ویروس ها مبارزه کنند. این مثال دیگری است که ثابت می کند ما باید میکروب ها را مطالعه کنیم زیرا آنها بخشی از هر فرآیند متابولیک هستند.

در همان زمان، جنیفر دودنا پروتئین‌های cas را نقشه‌برداری کرد، گروهی از آنزیم‌های مرتبط با CRISPR که DNA را در نقاط خاصی می‌شکافند.

آنها با ترکیب علم و مهارت خود “قیچی ژنتیکی” را اختراع کردند که اکنون در کشاورزی و همچنین پزشکی و داروسازی استفاده می شود.

با استفاده از این قیچی ژنتیکی، دانشمندان می توانند سلول های ایمنی را برای مبارزه با سلول های سرطانی تحریک کرده و ویروس HIV را پس از ادغام در ژنوم انسان از بین ببرند.

چگونه دانشمندان ASLD را درمان کردند؟

سلول های بنیادی انواعی از سلول ها هستند که می توانند به سلول های دیگر تبدیل شوند. آنها به بهبودی بدن کمک می کنند. دانشمندان نمونه ای از سلول های پوست شرکت کنندگان در مطالعه را گرفتند. سپس با استفاده از تکنیک CRISPR-Cas9 یا قیچی ژنتیکی، نقایص ژنتیکی سلول های بنیادی را دوباره برنامه ریزی کردند.

آنها قیچی ژنتیکی را در سلول های کشت داده شده یا سلول های رشد یافته در آزمایشگاه با mRNA که یک مولکول حامل است که در داخل یک حباب به نام نانوذره لیپیدی وارد سلول می شود، وارد کردند. پس از داخل شدن، mRNA به سلول ها می گوید که پروتئین بسازند. در نهایت دانشمندان توانستند محل دقیق این بیماری را تعیین کنند.

Kermo Varitovara متخصص ژنتیک پزشکی از دانشگاه هلسینکی می گوید: ما برای اولین بار نشان دادیم که نقص ژنی که باعث ASLD می شود را می توان با قیچی ژنتیکی بدون هیچ گونه عوارض جانبی قابل مشاهده در سلول ها اصلاح کرد.

وی افزود: سلول های اصلاح شده با ژن از نظر متابولیکی نیز بهبود یافتند.

محققان سلول های بنیادی سالم را برای تمایز موفقیت آمیز یا تبدیل به سلول های کبدی هدایت می کنند.

گام بعدی

به گفته تیمو کسکینن، محقق PhD در دانشگاه هلسینکی، آنها بر اساس فرمولی که قبلاً به عنوان دارو استفاده شده است، “مخلوط ژن” تولید کرده اند که ممکن است به ادامه استفاده از دارو در آینده کمک کند.

درمان ASLD در موش ها هدف بعدی این دانشمندان است. Keskinen می‌گوید که آنها نمی‌دانند این تکنیک ویرایش ژن چقدر ایمن است، بنابراین باید ابتدا آن را روی حیوانات آزمایشگاهی آزمایش کنند.

پایان