کاهش دائمی کلسترول با اصلاح DNA یک ژن

اصلاح DNA یک ژن با تزریق یک پروتئین به بدن، می‌تواند سطح کلسترول خون شما را برای همیشه پایین بیاورد. افرادی که به‌طور طبیعی و براثر جهش ژنی دارای یک ژن غیرفعال خاص هستند، در مقایسه با دیگران کمتر در معرض خطر بیماری‌های قلبی قرار می‌گیرند. دانشمندان موفق شده‌اند با یک تزریق ساده، این ژن را در آزمایش‌های جانوری غیرفعال کنند.

این روش درمانی بالقوه می‌تواند به‌طور دائمی آرایش DNA در داخل برخی از سلول‌های بدن انسان را تغییر دهد؛ ازاین‌رو پزشکان به دنبال اطمینان از بی‌خطر بودن این فرآیند در بدن انسان هستند؛ اما مزایای این روش می‌تواند بیش از این باشد. گفته می‌شود این تزریق می‌تواند عمر میلیون‌ها نفر را افزایش دهد و زندگی آن‌ها را سالم‌تر کند.

نتایج این مطالعه‌ی جانوری، توسط لورنز مایر از شرکت داروسازی AstraZeneca، در یک همایش ژنومی در اول ماه فوریه‌ی امسال اعلام شده است. مایر که سرپرست تیم تحقیقاتی این شرکت در تکنیک اصلاح DNA موسوم به CRISPR بوده است، حرفی در مورد هدف AstraZeneca برای توسعه‌ی این روش نزده، اما به نظر از این یافته‌ها بسیار شگفت‌زده است.

او در این نشست گفت:

ایده‌ی اصلی این است که تزریق یک‌بار برای همیشه انجام شود. این روش باید دائمی باشد.

حملات قلبی و مغزی یک‌چهارم از مردم کشورهای ثروتمند را به کام مرگ می‌کشاند و بالابودن سطح کلسترول بد خون، خطر این حملات را افزایش می‌دهد. به همین منظور، امروزه میلیون‌ها نفر در سراسر جهان برای کاهش کلسترول خون خود داروی استاتین مصرف می‌کنند. با اینکه استاتین بدون شک عمر بسیاری از مردم را افزایش داده است؛ اما دارای اثرات جانبی نظیر درد عضلانی است و به همین خاطر شرکت‌های دارویی را به فکر یافتن روش درمانی جایگزین انداخته است.

تفاوت‌های طبیعی

گیلز لامبرت، از دانشگاه Reunion Island که روی پروتئین PCSK9 کار می‌کند، می‌گوید:

دانشمندان در سال ۲۰۱۵ دریافتند که تعداد اندکی از افراد به‌طور طبیعی از سطح کلسترول بسیار پایینی برخوردارند. دلیل پایین بودن کلسترول خون آن‌ها جهشی بود که مانع از تولید یک پروتئین به نام PCSK9 می‌شد. خطر ابتلای آن‌ها به بیماری‌های قلبی عروقی بسیار پایین است و عوارض جانبی نیز در بدن آن‌ها مشاهده نمی‌شود.

پروتئین PCSK9 به‌طور طبیعی در خون ما جریان دارد و باعث از بین رفتن یک پروتئین دیگر در سطح رگ‌های خونی می‌شود. پروتئین ثانویه وظیفه‌ی از بین بردن کلسترول بد خون را دارد؛ هرچه این پروتئین زودتر توسط PCSK9 از بین برود، سطح کلسترول در خون افزایش می‌یابد؛ اما افرادی که به خاطر جهش ژنتیکی فاقد چنین پروتئینی هستند، دارای پروتئین از بین برنده‌ی کلسترول بیشتری خواهند بود و درنهایت کلسترول پایین‌تری خواهند داشت.

لامبرت می‌گوید:

دو شرکت برای شبیه‌سازی این اثر، دست به تولید پادتنی زده‌اند که می‌تواند پروتئین PCSK9 را از سطح خون پاک کند. این پادتن‌ها در کاهش کلسترول بسیار موثر هستند و تاکنون هیچ اثر جانبی خطرناکی نداشته‌اند. گفته می‌شود این پادتن‌ها به کاهش بیماری‌های قلبی عروقی کمک می‌کنند؛ اما نتایج بالینی اولیه قرار است در ماه مارس اعلام شود.بااین‌حال این پادتن‌ها بسیار گران هستند و نیاز است که هر دو تا چهار هفته یک‌بار تزریق شوند. حتی اگر نتایج این پادتن‌ها امیدبخش هم باشد، آن‌ها نمی‌توانند جای استاتین‌ها را بگیرند. تمامی تلاش‌ها برای ساخت داروهای ارزان‌قیمت به‌منظور کنترل پروتئین PCSK9 نیز با شکست همراه بوده است.

اما اصلاح ژنی یک روش جایگزین عالی است. تیم تحقیقاتی شرکت AstraZeneca توانسته است، با استفاده از تکنیک CRISPR، ژن مشابه PCSK9 در بدن موش‌ها را غیرفعال کند.

آن‌ها این کار را با تزریق پروتئین Cas 9 و یک RNA هدایت‌شونده در بدن حیوانات انجام دادند. این RNA به پروتئین Cas9 کمک می‌کند که دقیقاً در یک قسمت به‌خصوص از ژن قرار بگیرد. این پروتئین سپس ژن را از آن نقطه قطع می‌کند. زمانی که محل قطعی ترمیم شد، ژن غیرفعال می‌شود.

سطح کلسترول خون موش‌های آزمایشگاهی با استفاده از این‌ روش بسیار کاهش یافته و حتی میزان آن از پادتن‌های تزریقی هم بیشتر گزارش شده است.

اصلاح اپی‌ژنوم

پاتریشیا مک گِتیگان، از دانشگاه کویین مری لندن، می‌گوید:

روش اصلاح ژنی یک نمونه‌ی کاملاً شبیه‌سازی‌شده از چیزی است که در بدن افراد با جهش ژنی و بدون نیاز به تزریق این دارو اتفاق می‌افتد. این روش می‌تواند بسیار مؤثر باشد.

نگرانی بزرگ در مورد استفاده از روش اصلاح ژنی برای تغییر DNA در بدن انسان این است که این کار می‌تواند سبب جهش‌های ژنی ناخواسته و کنترل نشده شود. این روش در بدترین شرایط می‌تواند به سلول‌های سرطانی تبدیل شود.

مایر می‌گوید:

تیم تحقیقاتی اثرات کنترل نشده‌ی این روش را روی ۲۶ بافت مختلف از موش‌های آزمایشگاهی امتحان کرده‌اند و نتایج آن به‌زودی اعلام خواهد شد. ایمنی این روش بسیار بالا است.

روش CRISPR همچنان در حال توسعه است. تیم‌های دیگر نیز در حال ساخت ورژن اصلاح‌شده‌ای از پروتئین CRISPR هستند که بدون داشتن هیچ جهش ژنتیکی اضافی، دقیقاً ژن موردنظر را هدف قرار می‌دهد. لامبرت تصور می‌کند که آزمایش‌های انسانی این روش، حداقل به یک دهه زمان نیاز داشته باشند. او می‌گوید: «این روش برای زمان کنونی بسیار بعید است.»

یک روش جایگزین که می‌تواند اثرات مخرب کمتری داشته باشد، استفاده از یک نوع اصلاح‌شده از پروتئین CRISPR برای خنثی کردن ژن PCSK9 بدون نیاز به تغییر DNA آن است. این نوع اصلاح، به‌جای تغییر ژنومی، تنها اپی‌ژنوم را هدف قرار می‌دهد. در این روش پلاک‌های شیمیایی به DNA اضافه می‌شوند و با این کار میزان فعالیت ژن مدنظر تحت کنترل درمی‌آید.

مایر در اشاره به اصلاح اپی‌ژنوم می‌گوید:

بسیاری تصور می‌کنند که اصلاح اپی‌ژنوم نسبت به روش مرسوم اصلاح ژنوم در درمان بیماری‌ها مؤثرتر است. من فکر می‌کنم که ورژن سوم و یا چهارم روش CRISPR در آینده این‌گونه باشند.