ژن درمانی در آنمی سلول داسی شکل
هفتاد سال پیش، بیماری آنمی سلول داسی شکل به عنوان اولین بیماری که علت آن یک جهش مولکولی بود، شناخته شد و پیدا کردن راه درمان برای آن در صدر تحقیقات زیست پزشکی قرار گرفت. با این حال در دهه های بعدی پیشرفت کمی از نظر مراقبت های بالینی حاصل شد که باعث شد بیماران دچار درد شدید شوند و امید به زندگیشان به طور چشمگیری کاهش یافت. با پیشرفت علم به ویژه در زمینه ژنتیک، پزشکان راه حلی شگفت انگیز برای به پایان رساندن رنج و سختی بیماران مبتلا به SCD (Sickle Cell Disease) یافتن و آن راهکار چیزی نبود جز ژن درمانی در آنمی سلول داسی شکل ! با سیتوژنوم همراه باشید تا از آخرین پیشرفت ها و اخبار در مورد این متد درمانی آگاه شوید.
کم خونی داسی شکل چیست؟
بیماری سلول داسی شکل (SCD) یک اختلال خونی ارثی است که منجر به تولید هموگلوبین (یک نوع پروتئین) غیرطبیعی در بدن فرد می شود. به طور معمول پروتئین هموگلوبین (که در داخل گلبول های قرمز زندگی می کند) به اکسیژن موجود در ریه ها می چسبد و به تمام قسمت های بدن منتقل می شود و در واقع نقش اکسیژن رسانی در بدن را بر عهده دارد. گلبول های قرمز طبیعی، انعطاف پذیر هستند و می توانند به راحتی در رگ های خونی حرکت کنند. هنگامی که فردی به بیماری سلول داسی شکل مبتلا می شود، یک جهش ژنی گلبول های قرمز خون او را به شکل هلالی یا داسی شکل تغییر می دهد! حال این محصولات غیر طبیعی و داسی می توانند گلبول های قرمز خون را حین عبور از رگ های خونی و رساندن اکسیژن به اندام ها و بافت ها دچار مشکل کنند. نتیجه این اختلالات بروز علائمی همچون کم خونی، فشار خون بالا، آسیب اندام همراه با درد طاقت فرسا خواهد بود.
ژن درمانی برای کم خونی داسی شکل
پیشرفت های اخیر در حوزه ژن درمانی اکنون ابزارهای مورد نیاز برای مقابله قدرتمندانه با این بیماری را در اختیار محققان قرار می دهد. چندین کارآزمایی بالینی نشان داده اند که درمان سلول داسی شکل با دستکاری ژنوم به صورت مولکولی امکان پذیر است. برای این کار پزشکان متخصص ژنتیک از ویروس های خاصی برای انتقال ژن یا فناوری ویرایش ژن CRISPR–Cas9 استفاده می نمایند. این ویروس های غیر بیماریزا، ژن های مورد نظر را وارد سلول بدن می کنند و به مقابله با آسیب های ناشی از جهش هایی که منجر به بیماری سلول داسی می شود، می پردازند. مهمتر از همه این ها باید به این نکته اشاره کرد که این فناوری ها را می توان در پروتکل های درمانی موجود که مبتنی بر پیوند سلول های بنیادی خونساز (HSC) هستند گنجاند! یعنی تأثیر درمانی این متد خارق العاده به مردم خیّر بستگی خواهد داشت. به این معنی که افراد واجد شرایط می توانند با اهدا کردن سلول های بنیادی خود، به بیماران مبتلا به آنمی سلول داسی شکل کمک کنند تا ژن درمانی خود را با موفقیت به پایان برسانند.
آیا ژن درمانی برای آنمی داسی شکل امیدوار کننده است؟
بیماری سلول داسی شکل یک فرصت تقریبا ایده آل برای استفاده از قدرت ژن درمانی است زیرا این اختلال معمولاً از جهش در “یک” نوکلئوتید در “یک ژن” ناشی می شود. این ژن پروتئین β-گلوبین را کد می کند که یک جزء کلیدی هموگلوبین است؛ یعنی مولکولی که گلبول های قرمز خون از آن برای اتصال و انتقال اکسیژن استفاده می کنند. پروتئین جهش یافته به اشتباه تا می شود و به توده های فیبری تبدیل می شود و در نتیجه گلبول های قرمز تغییر شکل می یابند که باعث ایجاد انسدادهای دردناک و آسیب رسان در رگ های خونی می شود. استراتژی های فعلی ژن درمانی در آنمی سلول داسی شکل از دو تاکتیک مجزا برای غلبه بر اثرات ناشی از این جهش استفاده می کنند:
- بیان ژن β-گلوبین (بتا گلوبین): تکنیک اول منجر به بیان مجدد و طبیعی ژن بتا گلوبین می شود. این کار را می توان با انتقال یک نسخه جدید و سالم از ژن به محل دیگری در ژنوم HSC و یا با اصلاح خود ژن جهش یافته انجام داد.
- بیان پروتئین گاما گلوبین: روش دیگر این است که به جای بیان ژن بتا، بیان پروتئینی متفاوت و طبیعی به نام γ- گلوبین را بازیابی کنیم که به طور معمول فقط در طول رشد جنین تولید می شود. این پروتئین به اکسیژن رسانی ثابت و منظم خون در جنین موجود در رحم کمک می کند. در ماه‌های پس از تولد، ژن سازنده این پروتئین (که هموگلوبین جنینی نیز نامیده می شود) در اکثر افراد برای همیشه خاموش می گردد.
نحوه عملکرد ژن درمانی برای SCD
همه جنین ها زمانی که در رحم مادر هستند و همه نوزادانی که تازه به دنیا آمده اند، دارای نسخه خاصی از هموگلوبین به نام هموگلوبین جنینی یا همان هموگلوبین گاما می باشند. بنابراین همه نوزادان مبتلا به کم خونی داسی شکل در ابتدای تولد، گلبول های قرمز طبیعی می سازند؛ زیرا هموگلوبین های جنینی داسی شکل نمی شود. اما اندکی پس از تولد، بدن تولید هموگلوبین جنینی را متوقف می کند و تولید آن توسط بیان ژن BCL11A مسدود می شود و شروع به ساخت هموگلوبین بالغ می نماید. دلیل حیاتی بودن این موضوع برای بیماران مبتلا به کم خونی سلول داسی این است که جهش ژنی که باعث بیماری داسی می شود، روی ژنی است که هموگلوبین بالغ تولید می کند نه ژن سازنده هموگلوبین جنینی. ژن درمانی در آنمی سلول داسی شکل با سرکوب کردن عملکرد ژن BCL11A موجب تولید مجدد هموگلوبین جنینی می شود. افزایش همزمان هموگلوبین جنینی (که داسی شکل نمی شود) مستقیماً تعداد هموگلوبین های داسی شکل را کاهش می دهد و به مرور موجب از بین رفتن علائم بیماری خواهد شد.
ژن درمانی کم خونی داسی شکل چگونه انجام می شود؟
این متد به طور اصولی به صورت زیر در افراد بیمار 3 الی 40 ساله انجام خواهد گرفت:
- برای انجام ژن درمانی در آنمی سلول داسی شکل، سلول‌های بنیادی خون بیمار جمع آوری می شوند.
- در مرحله بعد یک ناقل (وکتور) ویروسی مخصوص انتخاب می شود. این ناقل حاوی دستورالعمل هایی برای سرکوب کردن فعالیت ژن BCL11A می باشد.
- سپس بیمار شیمی درمانی را در فرآیندی به نام شرطی سازی دریافت می کند که شبیه شخم زدن یک مزرعه برای ایجاد فضایی جهت کاشت دانه های جدید است.
- در نهایت، سلول های اصلاح شده با ژن از طریق انفوزیون داخل وریدی بازگردانده می شوند.
نویسنده و مترجم: دکتر سارا فرخی مشاور ژنتیک
