فناوری کریسپر؛ احتمال درمان بیماری قلبی تنها با ویرایش ژن‌ها

فناوری کریسپر (CRISPR) یا ویرایش ژن، تکنولوژی جدیدی است که امکان دارد بافت آسیب‌دیده پس از حمله قلبی را ترمیم کند. این فناوری همچنین ممکن است به درمان تعداد زیادی از بیماری‌های ژنتیکی کمک کند. زیرا هر ساله حدود 32 درصد از کل مرگ و میرها در سراسر جهان مربوط به بیماری‌های قلبی عروقی است.

محققان مرکز پزشکی جنوب غربی دانشگاه تگزاس بر این باورند که استفاده از درمان جدید (ویرایش ژن) CRISPR-Cas9 به درمان بیماری قلبی کمک می‌کند. همچنین بافت آسیب‌دیده را بلافاصله پس از حمله قلبی ترمیم خواهد کرد.

ویرایش ژن تاثیر بالقوه‌ای در درمان بیماری‌های قلبی دارد. دانشمندان در تلاشند تا هر چه زودتر با استفاده از این علم کمک شایانی به بیماران قلبی کنند. زیرا ژن درمانی با فناوری CRISPER گزینه‌ای عالی برای درمان بیماری‌های قلبی عروقی است. برای آشنایی بیشتر با فناوری CRISPER (ویرایش ژن) در درمان بیماری قلبی در این مقاله از مجله سلامت سیوطب با ما همراه باشید‌.

ویرایش ژن یا فناوری CRISPR یعنی چه؟

کریسپر مخفف clustered regularly interspaced short palindromic repeats است. این عبارت به معنی تکرارهای پالیندروم کوتاه خوشه‌ای با فاصله منظم است. خانواده‌ای از توالی‌های DNA که در ژنوم ارگانیسم‌های پروکاریوتی مانند باکتری‌ها و آرکیاها یافت می‌شوند.

ویرایش ژن راهی را برای تغییر DNA افراد در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. CRISPER Cas9 یکی از فناوری‌های مورد استفاده در ویرایش ژن است. دانشمندان با استفاده از این فناوری می‌توانند ژن‌های مدنظر را در سلول‌های فرد فعال و غیر فعال کنند. محققین برای راحتی در استفاده از نام این فناوری از آن به عنوان کریسپر یاد می‌کنند.

ویرایش ژن به روش کریسپر یک نوع مهندسی ژن‌ها است که با ایده گرفتن از مدل ساده‌شده CRISPR-Cas9 انجام می‌شود. در روش CRISPR-Cas9 رشته‌های DNA به‌صورت فیزیکی برش زده می‌شوند تا تناوب جهش‌یافته را درون ژنوم اصلی جای دهند. در واقع کریسپر یکی از قوی‌ترین ابزارها برای ویرایش ژن در راستای درمان بیماری‌‌ها در آینده نزدیک است.

کریسپر یک پتانسیل قوی در درمان بیماری‌‌های ژنتیکی و قلبی عروقی

تحقیقات قبلی، CRISPR/Cas9 را به عنوان نوعی درمان بالقوه برای بیماری‌هایی که در زیر به آن‌ها اشاره شده‌است معرفی می‌کند.

• بیماری HIV
• بیماری (کم خونی) سلولی داسی‌شکل
• بیماری پارکینسون
• سرطان‌های خاص

اما دانشمندان در مطالعات اخیر پی به قدرت درمان روش ‌کریسپر در درمان بیماری‌های قلبی عروقی نیز برده‌اند.

تاثیر ویرایش ژن در درمان بیماری‌های قلبی

اریک‌ان‌اولسون، دکتر، استاد و رئیس بخش بیولوژی مولکولی در مرکز پزشکی جنوب غربی دانشگاه تگزاس نظر خاصی در این مورد دارد. این دکتر می‌گوید که بیماری‌های قلبی عروقی شایع‌ترین علت مرگ و میر در سراسر جهان به شمار می‌روند. بر اساس تحقیقات انجام‌شده در سال 2008 با وجود آمار بالای مرگ و میر در اثر بیماری قلبی، گزینه‌های درمانی محدود هستند. همچنین این درمان در اغلب موارد عوارض جانبی نامطلوب دارند.

طبق مقاله منتشرشده در مدیکال نیوز تودی درباره کاربردهای بالقوه روش کریسپر در درمان بیماری قلبی این گونه عنوان شده‌است. ویرایش ژن به دانشمندان این اجازه را می‌دهد تا واسطه‌های بیماری را با روش ویرایش ژن، فقط در اندام آسیب‌دیده، به عنوان مثال قلب مورد هدف قرار دهند. این کار باعث فواید درمانی بالقوه بالا با عوارض جانبی کمتر می‌شود.

روش تحقیقات جدید ژن درمانی در درمان بیماری قلبی توسط دکتر اولسون

دکتر اولسون به همراه تیم پزشکی خود درباره درمان جدید با روش ویرایش ژن CRISPR-Cas9 را روی یک مدل موش مطالعه کردند. برای اینکه اجزای سیستم ویرایش ژن به قلب برسد، موش‌ها را در یک سیستم انتقال ویروسی بسته‌بندی کردند که قلب موش‌ها و پستانداران بزرگ را هدف قرار می‌دهد.

پاسخ دکتر اولسون به این سوال که ژن درمانی جدید چگونه کار‌‌ می‌کند؟

سیستم ویرایش ژن CRISPR-Cas9 از یک RNA راهنما و یک ویرایشگر پایه تشکیل شده‌است. RNA نیز مانند DNA حاوی اطلاعات ژنتیکی است و کریسپرها بخش‌های خاصی از DNA هستند.

همچنین پروتئین Cas9 آنزیمی است که مانند یک جفت قیچی مولکولی عمل می‌کند و قادر به برش رشته‌های DNA است. RAN راهنما مربوط به ناحیه خاصی در ژنوم است و اصلاح‌کننده ژن پایه را در تماس نزدیک با یک ژن خاص قرار می‌دهد. تصحیح‌کننده پایه دقیقا ژن را تغییر می‌دهد.

دکتر اولسون همچنین اضافه می‌کند که در این تحقیق از یک RNA (راهنمای خاص) برای هدف قرار دادن اصلاح‌کننده پایه برای ژن CaMKIIδ استفاده کرده‌است. اصلاح‌کننده پایه این ژن را برای جلوگیری از فعال شدن بیش از حد مزمن پروتئین CaMKIIδ که محرک بیماری قلبی است، اصلاح خواهد کرد.

آیا روش ژن درمانی کریسپر جوابگوی ترمیم خون رسانی به قلب موش‌ها بوده‌است؟

محققان همچنین دریافتند که استفاده از درمان CRISPR-Cas9 برای مهار ژن CaMKIIδ در موش‌ها به محافظت از قلب کمک خواهد کرد. به این صورت که این ژن به محافظت از موش‌ها در برابر آسیب ایسکمیک یا آسیب خون‌رسانی مجدد (IRI) به قلب به دلیل بیماری قلبی کمک می‌کند.

علاوه بر این تیم تحقیقاتی دریافتند که تزریق معرف‌های ویرایش ژن به موش‌ها ، بلافاصله پس از اینکه IRI به آن‌ها کمک کند، رخ می‌دهد. این کمک به این صورت است که پس از آسیب‌های شدید مانند حمله قلبی، عملکرد قلبی بازیابی خواهد شد.

مراحل بعدی در تحقیقات CRISPR

وقتی از دکتر اولسون پرسیده‌شد که چگونه این نوع ژن درمانی ممکن است بر نحوه درمان بیماری قلبی در آینده تاثیر بگذارد، او پاسخ خاصی داد. جواب دکتر اولسون این بود که عروق خونی مجدد شریان انفارکتوس با مداخله کاتتر، اولین گام درمانی برای بیماران مبتلا به حمله قلبی حاد باقی خواهد ماند. همچنین او ادامه داد که متاسفانه عملکرد قلب اغلب پس از حمله قلبی مختل می‌شود. در این مرحله ما می‌توانیم فعالیت خود برای بهبود عملکرد قلب پس از حمله قلبی را انجام دهیم.

دکتر اولسون اشاره کرد که تیم او برای رسیدن به مرحله بعدی در این تحقیق، تلاش خواهد کرد تا کارایی و ویژگی ساختار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 را بهبود ببخشند. همچنین این گروه سعی خواهند کرد روش‌های نوین غیر ویروسی دیگری را بیابند.

دکتر اولسون همچنین اضافه کرد که چندین مطالعه ایمنی وجود دارد که باید انجام شود. ما همچنین باید آزمایش کنیم که آیا تحقیقات ما در پستانداران بزرگ جواب می‌دهد یا خیر.

معجزه ژن درمانی کریسپر پتانسیل تغییردهنده ژن

دکتر ریچارد رایت، متخصص قلب در مرکز بهداشت پراویدنس سنت، در سانتا مونیکای کالیفرنیا، در مورد تحقیق درباره ژن درمانی به روش کریسپر نظری دارند. این دکتر در این مورد می‌گویند که اگر این ژن درمانی جدید نتیجه مثبت داشته باشد تغییرات بزرگی در علم پزشکی رخ می‌دهد.

 تحقیقات نشان می‌دهد که اگر بتوانیم اثرات آسیب حمله قلبی روی بدن را با استفاده از روش ویرایش ژن، کاهش و ترمیم کنیم. می‌توانیم به‌طور بالقوه از روش نوینی که قبلا فکر می‌کردیم امکان‌پذیر نیست استقبال کنیم و به مداوای بیماران قلبی بپردازیم. در این صورت اختلال عملکرد قلب به دنبال آسیب ایسکمیک به قلب قابل مداوا است. بنابراین این یک موفقیت بزرگ در درمان بیماران قلبی و در راستای پیشرفت علم پزشکی محسوب خواهد شد.

اما با وجود مثبت بودن تحقیقات فناوری کریسپر روی موش‌ها، دکتر رایت نگران بودند که این روش درمانی در درمان بیماری قلبی روی انسان جواب ندهد. زیرا این مطالعه روی موش‌ها انجام شده‌است و همه درمان‌هایی که برای موش‌ها موثر هستند برای انسان‌ها کارساز نیستند.

در مواردی دیده‌شده است که برخی از روش‌های درمانی در تحقیقات روی موش‌ها جواب می‌دهد. در حالی که روی خوک‌ها یا انسان‌ها مفید نخواهد بود. بنابراین این روش درمانی باید روی پستانداران بزرگ‌تر آزمایش شود تا ببینیم که آیا همچنان این روش درمانی با فناوری CRISPER نتیجه مثبت می‌دهد؟ و آیا خطراتی به دنبال دارد؟

سخن پایانی در مورد فناوری کریسپر

دانشمندان با ویرایش DNA، به دنبال کاهش سطح کلسترول و پایان دادن به بیماری‌های قلبی عروقی هستند. ویرایش ژن یک فناوری بسیار جدید است و براساس روش‌های ژن درمانی کریسپر انجام می‌شود. با این وجود، به جای استفاده از ویروس، ویرایش ژن به یک ماشین مولکولی به نام کریسپر- CRISPR متکی است. در این روش می‌توان یک جهش در یک ژن مشخص را در هر موجود زنده‌ای در هر جایی که از DNA که می‌خواهیم تغییر دهیم.

باید اشاره کنیم که استفاده از فناوری کریسپر بسیار متنوع است. از این فناوری می‌توان در علوم پایه تا کشاوری و تغییرات آب و هوایی استفاده کرد. سپاس که تا انتهای این مقاله از مجله سلامت سیوطب با ما همراه بودید.