العلاج الجيني - الإدخال الانتقائي للجينات في جسم المريض - هو مصدر للأمل الكبير، ولكنه أيضًا مصدر للخوف
بقلم أوري نيتسان
تصوير: أفيحاي نيتسان – بروفيسور عاموس فانت. التحدي: إدخال الجين
يتم تثبيتها من خلال غشاء الخلية
في العقد الماضي، احتل العلاج الجيني مكانة مركزية في رؤية الطب
مستقبل. البروفيسور عاموس فانت من قسم الأحياء الدقيقة في الجامعة
العبرية، يخصص جزءًا كبيرًا من وقته لمجال التطوير.
الهدف من العلاج الجيني هو تطوير القدرة على إدخال الجينات بشكل انتقائي في جسم المريض. في حالة المرض الناتج عن نقص التعبير الجيني، فإن إدخاله بشكل صناعي في الحمض النووي يمكن أن يعالج الخلايا المريضة. على سبيل المثال، في مرض التليف الكيسي الوراثي (CF) يوجد جين معيب محدد في جميع خلايا جسم المريض. ويتسبب نقص الجين في ظهور أعراض حادة، خاصة في الجهاز التنفسي، وفي معظم الحالات يموت المرضى قبل أن يبلغوا سن الثلاثين. إن إدخال الجين الطبيعي في الخلايا، ودمجه مع الحمض النووي المعيب، سيعيد الميزة الطبيعية التي كانت عليها. المفقودين للمرضى وعلاجهم.
لكي يندمج الجين في الحمض النووي للخلية ويعمل بشكل صحيح، يجب عليه اختراق غشاء الخلية. وهذه هي العقبة الرئيسية أمام تطبيق العلاج الجيني على البشر. وللتغلب على هذه العقبة، يستفيد الباحثون من الخصائص الطبيعية للفيروسات، ويدخلون جيناتها في الخلية البشرية. ولذلك، لكي نفهم آلية العلاج الجيني، والقوة الكامنة فيه، لا بد من معرفة عالم الفيروسات.
يتكون كل فيروس من نواة تحتوي على مادة وراثية - DNA أو RNA - وغلاف بروتيني. السمة المميزة للفيروسات هي أنها طفيليات (مضيفة). إنهم يفتقرون إلى القدرة على تكرار أنفسهم وإنتاج البروتينات، وبالتالي طوروا القدرة على اختراق خلية كائن حي آخر (مضيف) ودمج مادتهم الجينية في الحمض النووي الخاص به. تتكاثر بمساعدة آليات الخلايا المضيفة، وفي مرحلة ما تخترق غشاء الخلية، وتنتشر في الدم وتصيب الخلايا الأخرى. وبالتالي فإن قدرة الفيروس على البقاء تعتمد على قدرته على إيواء واستعباد خلايا المضيف لتلبية احتياجاته.
إن حجر الزاوية في العلاج الجيني هو فهم أنه من الممكن إصابة الخلايا المريضة بفيروس يحمل الجين الطبيعي المفقود، وعلاجها. في المرحلة الأولى من تحضير الفيروس الحامل يتم تعقيم مادته الوراثية من المكونات الضارة، ويتم إدخال الجين الطبيعي فيه. وفي المرحلة الثانية، يُصاب النسيج المريض بالفيروس الذي يحمله، وتُستخدم قدرته الطبيعية في إدخال مادته الوراثية، بما في ذلك الجين الطبيعي، إلى الحمض النووي للخلايا المتضررة. ويندمج الجين الطبيعي في الحمض النووي للخلايا المريضة، ويبدأ التعبير عن البروتين.
بدأ البروفيسور فانت مسيرته البحثية في المراحل الأولى من تطور علم الوراثة والإلمام بالفيروسات. في السبعينيات، وبتوجيه من جوبيند كورنا الحائز على جائزة نوبل، طور فينت طرقًا لبناء الحدائق في ظروف المختبر. وفي وقت لاحق، اكتشف الاثنان تقنية تسمح بتكاثر الجينات في أنبوب الاختبار. وتم إتقان هذه الطريقة بعد عشر سنوات في مختبرات شركة "سيتوس"، واليوم يستخدمها الباحثون في العديد من مجالات الطب، وتسمى
.PCR
في تلك السنوات، بدأت أبحاث الفيروسات تكتسب زخمًا - وبلغت ذروتها في الثمانينيات باكتشاف فيروس الإيدز - واختار فانت التركيز على الأبحاث في علم الفيروسات. واليوم، ينخرط فينت ومجموعته البحثية في تطوير تقنيتين جديدتين للعلاج الجيني.
تعتمد التقنية الأولى على الأبحاث المختبرية. وقام فانت، بالتعاون مع البروفيسور إدواردو ميتراني من كلية علوم الحياة في الجامعة العبرية، بإزالة أنسجة الرئة من فئران تعاني من التليف الكيسي، وتحت ظروف مخبرية حقن الأنسجة بفيروس يحمل الجين الطبيعي. بعد
ثم تم زرع أنسجة الرئة السليمة تحت جلد الفأر (ولم تتم إعادتها إلى مكانها الطبيعي). وبعد ثلاثة أشهر، تم اختبار الأنسجة المزروعة، وتبين أنها تحتفظ بجميع الخصائص الأولية للرئة، بالإضافة إلى أنها تعبر عن الجين الذي تم إدخاله فيها خارج الجسم.
وبهذه الطريقة، عالج فينت أيضًا الفئران التي تعاني من نقص هرمون النمو. هو
قام بإزالة الأنسجة من الفئران، وأصابها بفيروس يحتوي على جينة هرمون النمو الطبيعي. ثم تم زرع الأنسجة التي تم إصلاحها تحت جلد الفئران. وتبين من خلال الاختبارات أن هرمون النمو يُفرز بالفعل من خلايا المادة المزروعة، وأنه يتدفق في دم الفئران. إن إمكانية التحكم في إفراز هرمون النمو في الدم ستسمح بعلاج الأطفال الذين يفتقرون إلى الجين وينموون بمعدل بطيء، ومرضى السرطان والإيدز الذين يعانون من فقدان الوزن بشكل خطير.
تعتمد التقنية الثانية على الأبحاث داخل الجسم. قام فانت بالتعاون مع الدكتور أهارون بلامون من كلية طب الأسنان، بإصابة الغدد اللعابية لدى الفئران بفيروس يحمل جينات ذات قيمة علاجية. تم إدخال الفيروس إلى القناة اللعابية في تجويف الفم بمساعدة أنبوب رفيع، ومن هناك تم حقنه في الغدة اللعابية. وهكذا، على سبيل المثال، تم إدخال الترميز الجيني للإنترفيرون في الحمض النووي لخلايا الغدة. الإنترفيرون هو بروتين يستخدم لعلاج أمراض مثل اليرقان المزمن والتصلب المتعدد. وفي الاختبارات التي أجريت بعد العلاج الجيني، تبين أن خلايا الغدة اللعابية بدأت بإفراز بروتين الإنترفيرون في دم الفئران.
إن الأمل الكبير الذي يعلقه الباحثون في مجال الطب الوراثي يطغى عليه الخوف من المخاطر الجديدة. من الناحية النظرية، فإن إدخال الجين إلى منطقة حيوية من الحمض النووي يمكن أن يضر بالخلية، وبالتالي يسبب ضررًا للمريض أكثر من نفعه. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب التنبؤ بالجرعة التي ستنتج فيها الخلايا البروتين الطبيعي، وهناك عدم يقين بشأن رد فعل الجسم تجاه الفيروس الذي يحمل الجين الطبيعي.
وحتى الآن، تمت تجربة طريقة العلاج الجيني على حوالي 4,000 مريض، ولكن دون نجاح في معظم الحالات. كان مصدر الإخفاقات غالبًا هو الافتقار إلى الإثبات العلمي للإجراءات الفنية في المختبر، وسرعة الباحثين في إجراء التجارب السريرية على البشر. إحدى المحاولات القليلة الناجحة تمت في "أطفال الفقاعة" في فرنسا. وُلِد هؤلاء الأطفال مع عدم وجود أحد الجينات الأساسية لعمل الجهاز المناعي، وحُكم عليهم بالحياة في فقاعة معقمة في أحسن الأحوال، أو بالموت السريع نتيجة للعدوى في أسوأ الأحوال. ونجح الباحثون في تصحيح الخلل الوراثي في خلايا النخاع العظمي لدى الأطفال، وبالتالي استعادة جهاز المناعة لديهم وشفائهم من المرض.
{ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 18/12/2000{
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~302146852~~~25&SiteName=hayadan
