فناوری نوین رترون راهی برای درمان فیبروز کیستیک!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،محققان دانشگاه تگزاس در آستین موفق به توسعه روشی بسیار کارآمد برای ویرایش ژن شدند که می‌تواند چندین جهش DNA را در یک مرحله اصلاح کند. این پیشرفت می‌تواند درمان‌های ژنتیکی برای بیماری‌های پیچیده را سریع‌تر و فراگیرتر کند.

چالش درمان بیماری‌های ژنتیکی پیچیده

به گزارش sciencedaily، برخی اختلالات ژنتیکی از جمله فیبروز کیستیک، هموفیلی و بیماری تای ساکس شامل چندین جهش در ژنوم افراد می‌شوند. تعداد و نوع جهش‌ها حتی در میان افرادی که به یک بیماری مشابه مبتلا هستند بسیار متفاوت است. این تنوع طراحی درمان‌های ژنتیکی کارآمد برای گروه‌های بزرگ بیماران را دشوار می‌کند و اغلب تنها محدود به افرادی با جهش‌های خاص می‌شود.

توسعه روش جدید ویرایش ژن در دانشگاه تگزاس

محققان دانشگاه تگزاس در آستین یک تکنیک پیشرفته ویرایش ژن معرفی کرده‌اند که دقت و کارایی بیشتری نسبت به روش‌های پیشین دارد و قادر است چندین جهش مرتبط با بیماری را به طور همزمان در سلول‌های پستانداران اصلاح کند. آنها همچنین از این روش برای ترمیم جهش‌های مرتبط با اسکولیوز در جنین‌های ماهی‌های زبرا استفاده کردند.

این پیشرفت بر اساس رترون‌ها استوار است؛ اجزای ژنتیکی موجود در باکتری‌ها که آنها را در برابر عفونت‌های ویروسی محافظت می‌کند. این اولین باری است که دانشمندان از رتْرون‌ها برای اصلاح جهش‌های بیماری‌زا در مهره‌داران استفاده می‌کنند و در‌های جدیدی برای درمان ژنتیکی در انسان باز می‌کند.

استراتژی ویرایش گسترده و فراگیر

جسی بوفینگتون، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه و یکی از نویسندگان مقاله منتشرشده در Nature Biotechnology گفت: اکثر روش‌های ویرایش ژن موجود محدود به یک یا دو جهش هستند و بسیاری از بیماران از دسترس آنها خارج می‌شوند. هدف من توسعه فناوری ویرایش ژنی است که شامل بیماران با جهش‌های نادر و متنوع شود و استفاده از رتْرون‌ها این امکان را فراهم می‌کند که گروه گسترده‌تری از بیماران تحت درمان قرار گیرند.

بوفینگتون این مطالعه را همراه با ایلیا فینکلستاین، استاد زیست‌شناسی مولکولی دانشگاه، رهبری کرده و حمایت مالی آن از سوی Retronix Bio و بنیاد ولچ تامین شده است.

جایگزینی DNA معیوب در یک مرحله

این روش مبتنی بر رترون می‌تواند بخش طولانی از DNA آسیب‌دیده را با نسخه سالم جایگزین کند. به دلیل اینکه یک بخش کامل را اصلاح می‌کند و نه یک جهش به‌تنهایی همان بسته رترون می‌تواند جهش‌های متعددی در آن منطقه را اصلاح کند بدون نیاز به سفارشی‌سازی برای هر بیمار. فینکلستاین گفت: ما قصد داریم درمان ژنی را دموکراتیک کنیم و ابزار‌هایی آماده ارائه کنیم که بتوانند گروه بزرگی از بیماران را در یک مرحله درمان کنند. این کار از نظر مالی و مقرراتی ساده‌تر خواهد بود، زیرا تنها یک تایید FDA لازم است.

بهبود چشمگیر در کارایی ویرایش

تلاش‌های قبلی برای استفاده از رترون‌ها در سلول‌های پستانداران محدود بود و بهترین سیستم‌ها تنها در حدود ۱.۵٪ سلول‌های هدف DNA جدید وارد می‌کردند. روش دانشگاه تگزاس موفقیت چشمگیری داشته و توانسته حدود ۳۰٪ سلول‌های هدف را اصلاح کند. محققان معتقدند با بهینه‌سازی‌های آینده می‌توان کارایی را حتی بیشتر افزایش داد. علاوه بر این سیستم رترون می‌تواند به صورت RNA داخل نانوذرات لیپیدی تحویل داده شود که چالش‌های رایج در انتقال ابزار‌های ویرایش ژن را رفع می‌کند.

هدف‌گیری فیبروز کیستیک با فناوری رترون

تیم دانشگاه تگزاس هم‌اکنون این روش را برای فیبروز کیستیک به کار می‌برد؛ بیماری ناشی از جهش در ژن CFTR که باعث تجمع مخاط در ریه‌ها، عفونت‌های مداوم و آسیب تدریجی به ریه می‌شود. کمک مالی جدید از Emilys Entourage سازمان غیرانتفاعی فعال در حمایت از ۱۰٪ بیماران CF که به درمان‌های فعلی پاسخ نمی‌دهند این پژوهش را پشتیبانی می‌کند.

محققان در حال جایگزینی بخش‌های معیوب ژن CFTR در مدل‌های سلولی هستند که فرایند بیماری CF را شبیه‌سازی می‌کنند و قصد دارند این روش را به سلول‌های تنفسی مستقیم بیماران CF گسترش دهند.

گسترش امکان درمان برای جهش‌های نادر

بوفینگتون گفت: فناوری‌های سنتی ویرایش ژن برای جهش‌های منفرد بهتر عمل می‌کنند و بهینه‌سازی آنها هزینه‌بر است بنابراین درمان‌های ژنتیکی معمولا روی شایع‌ترین جهش‌ها تمرکز می‌کنند، اما بیش از هزار جهش می‌تواند CF ایجاد کند و توسعه درمان برای سه نفر اقتصادی نیست. با روش رترون ما می‌توانیم یک بخش کامل معیوب را جایگزین کنیم و جمعیت بیشتری از بیماران را تحت تاثیر قرار دهیم.

کمک مالی جداگانه‌ای از بنیاد فیبروز کیستیک پژوهش مشابهی را برای منطقه ژنی CFTR که شامل شایع‌ترین جهش‌ها است، پشتیبانی خواهد کرد.