العلاج الجيني… وداع واعد للأمراض الوراثية

حقق تقدماً كبيراً خلال العقد الأول من القرن الـ21 وبلغ ذروته في الموافقات التنظيمية المتعددة بـ38 دولة

اندبندنت عربية / سامي خليفة صحافي متخصص في العلوم والتكنولوجيا

يمثل العلاج الجيني أملاً جديداً في مكافحة الاضطرابات الوراثية مما يعد بإعادة صياغة القواعد التي تحكم كيفية التعامل مع بعض الأمراض الأكثر صعوبة وإلحاحاً التي عرفها البشر.

وفي العادة تؤدي الجينات التي لا تعمل بصورة صحيحة إلى الإصابة بالأمراض ومن هنا تأتي أهمية العلاج الجيني، نظراً لكونه يهدف إلى معالجة الجين المعيب أو استبداله بجين سليم لمحاولة علاج المرض أو جعل الجسم أكثر قدرة على مكافحته.

وعلى مدى الأعوام الـ10 الماضية شهدنا تحولاً نوعياً على هذا الصعيد إذ لم يعد العلاج الجيني مجرد علم تخميني بل تحول إلى واقع يعالج الاضطرابات الوراثية عملياً وليس نظرياً، عبر إيقاف عمل الجينات المعيبة المسببة للمرض أو تفعيل الجينات السليمة التي تساعد على منع الإصابة بالمرض.

تطبيق تقنيات العلاج الجيني لتغيير جينات المحاصيل الزراعية أضحى موضوعاً للمناقشة والبحث في الأعوام الأخيرة (pxhere)

مكافحة الأمراض

طورت أولى تقنيات العلاج الجيني خلال أواخر القرن الـ20، وأثناء الفترة الأخيرة جعلت التقنية المسماة “كريسبر” والتي اخترعت عام 2009 تعديل الحمض النووي أسهل من أي وقت مضى، بل وأبسط وأسرع وأرخص وأكثر دقة من طرق العلاج الجيني القديمة.

إحدى الطرق التي يستخدمها العلماء للعلاج الجيني هي التحقيق في الأمراض المختلفة التي تصيب البشر، وهم بذلك يقومون بتعديل جينات الحيوانات مثل الفئران، لتشابه التركيبة الجينية بين الفئران والبشر بنسبة 85 في المئة.

وهكذا عبر تغيير جين واحد أو جينات متعددة في الفئران يمكن للعلماء ملاحظة كيف تؤثر هذه التغييرات على صحتها والتنبؤ بكيفية تأثير التغييرات المماثلة في الجينات البشرية على صحة الإنسان.

وهناك فئتان مختلفتان من العلاجات الجينية وهما العلاج الجرثومي والعلاج الجسدي، إذ تعمل العلاجات الجرثومية على تغيير الحمض النووي في الخلايا التناسلية كالحيوانات المنوية والبويضات وتنتقل التغييرات في الحمض النووي للخلايا التناسلية من جيل إلى آخر. ومن ناحية أخرى تستهدف العلاجات الجسدية الخلايا غير التناسلية والتغييرات التي تطرأ على هذه الخلايا وتؤثر في الشخص الذي يتلقى العلاج الجيني فحسب.

علاجات ثورية

حقق العلاج الجيني تقدماً كبيراً خلال العقد الأول من القرن الـ21 وبلغ ذروته في الموافقات التنظيمية المتعددة على منتجات هذا العلاج في 38 دولة، وكان أهمها من عام 2012 إلى 2017.

وخلال عام 2012 أصبح “غليبيرا” أول علاج جيني معتمد على الإطلاق في الاتحاد الأوروبي لمعالجة نقص ليباز البروتين الدهني الذي يؤدي إلى ارتفاع نسبة الدهون الثلاثية من طريق تعويض الأنزيم المفقود أو غير الفعال، واستخدم “ستريمفيليس” الذي تمت الموافقة عليه خلال عام 2016 لعلاج نقص نازعة أمين الأدينوزين، وهو اضطراب وراثي نادر يضر بشدة بجهاز المناعة لدى الأطفال.

وبالمثل أعطت إدارة الغذاء والدواء الأميركية خلال عام 2017 ثلاث موافقات كانت بمثابة تغيير كبير في المجال الطبي، وكانت الموافقة الأولى على “كيمراية”، وهو الذي يجسد طريقة جديدة لعلاج سرطان الدم الليمفاوي الحاد من طريق تعديل الخلايا التائية للمريض وراثياً لمهاجمة الخلايا السرطانية. أما الموافقة الثانية فكانت على “لوكستورنا” الذي يعالج صورة وراثية من العمى من طريق توفير نسخة قياسية من جين RPE65 للعين مباشرة. وأخيراً، وافقت إدارة الغذاء والدواء عام 2017 على “يسكارتا” كأول علاج للخلايا الخيميرية التائية بهدف مكافحة سرطان الغدد الليمفاوية.

وبعد ذلك خلال عام 2019 أعطت إدارة الغذاء والدواء الأميركية الموافقة على “زولغنسما” وهو علاج جيني لضمور العضلات الشوكي الذي يسبب ضمور العضلات، ويقدم هذا العلاج نسخة جديدة وظيفية من جين SMN البشري في خلايا العصبون الحركي للمريض، مما يوفر علاجاً لمرة واحدة لهذا المرض مدى الحياة.

تقنية “كريسبر”

خلال منتصف العقد الأول من القرن الـ21 شهد مجال البحث والعلاج الجيني تحولاً هائلاً مع بدء استخدام تقنية “كريسبر كاس9″، لقد غيرت هذه الأداة تحرير الجينات بصورة كبيرة مما يسمح بتعديل الجينات في الكائنات الحية بدقة وكفاءة. وعلى عكس طرق تحرير الجينات التقليدية تتيح تقنية “كريسبر” استهدافاً دقيقاً لجينات معينة بسرعة ودقة غير مسبوقتين.

وتطورت هذه التقنية كآلية دفاع عن النفس من البكتيريا، وأعيد تجهيزها لتصبح تكنولوجيا أكثر قابلية للتطبيق على مستوى العالم، إذ يمكن تعديل الشفرة الجينية لأي نوع تقريباً ولأكثر من مجرد الحماية الذاتية.

وتحدث تقنية “كريسبر كاس9” ثورة في الهندسة الجينومية وتزود العلماء بالقدرة على تعديل الحمض النووي لأي كائن حي بدقة تامة. ومن المحتمل أن يمنح هذا التعديل الجيني مزايا وراثية كانت تستغرق في السابق قدراً كبيراً من الوقت التطوري وربما بعض الحظ، أو تتطلب استراتيجيات وراثية مرهقة أو أدوات تحرير جينومية أكثر ضخامة وتعقيداً.

وقد استخدم الباحثون خلال الفترة الأخيرة هذه التقنية لإجراء تعديلات جينية في رئات الفئران، ومن خلال تعزيز الجسيمات النانوية الدهنية تمكنوا من تغيير المادة الوراثية بصورة فعالة للمرة الأولى، وهذا ما أعطى الأمل لأولئك الذين يعانون حالات مرضية معقدة مثل التليف الكيسي.

إضافة إلى ذلك أظهر الاختراق الأخير القدرة على القضاء على جينات مقاومة مضادات الميكروبات باستخدام “كريسبر كاس9” ويحمل هذا الإنجاز أهمية هائلة، بالنظر إلى التهديد الخطر الذي تشكله مقاومة مضادات الميكروبات، والتي من المتوقع أن تتسبب في وفاة 10 ملايين شخص سنوياً بحلول عام 2050.

العلاج الجيني لديه القدرة على المساعدة في جهود الحفاظ على البيئة (الموسوعة الطبية)

العالم الأوسع

ويحمل العلاج الجيني إمكانات هائلة في مجالات عدة، خصوصاً أن تطبيق تقنياته لتغيير جينات المحاصيل الزراعية أضحى موضوعاً للمناقشة والبحث المكثفين خلال الأعوام الأخيرة، وهذا يوفر الفرصة لتعزيز الأمن الغذائي والحد من الهدر ومعالجة التحديات الناجمة عن تغير المناخ، ويمكن أن يقضي في نهاية المطاف على الحاجة إلى المبيدات الحشرية الضارة، مما يعود بالنفع على المستهلكين والبيئة على نطاق واسع.

ومع ذلك وعلى رغم إمكاناته الهائلة لم يطبق العلاج الجيني في المحاصيل على نطاق واسع بعد، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى عدم اليقين المحيط بسلامة المنتجات النهائية.

ونضيف إلى ما تقدم أن العلاج الجيني لديه القدرة على المساعدة في جهود الحفاظ على البيئة وحماية الأنواع المهددة بالانقراض. وعلى سبيل المثال، اكتشف باحثون في جامعة كاليفورنيا أن تقنية “كريسبر” يمكن استخدامها لإنشاء شاشات تسمح بتحديد الأسماك المهددة بالانقراض بين مجموعات من الكائنات البحرية المتشابهة.

هذا النهج غير التقليدي لاستخدام “كريسبر” يمكن أن يحدث ثورة في مجالات الحفاظ على البيئة، ويرى كثر أن هذه التقنيات وسيلة فعالة لمكافحة تغير المناخ وحماية التنوع البيولوجي.

من جهتها، أقرت المملكة المتحدة العام الماضي قانون “التكنولوجيا الوراثية” الذي يسمح بتربية المحاصيل المعدلة وراثياً كوسيلة للحفاظ على الأمن الغذائي، واستخدمت هذه الطريقة الجديدة في مختبرات البحوث لأكثر من عقد من الزمن ويعتقد أنها آمنة نسبياً، وتعمل الحكومة البريطانية حالياً على ضمان الجودة العالية والمعايير لإدخال هذه المحاصيل المعدلة وراثياً في نظام الغذاء.

وعلى الضفة المقابلة طور رائد تحرير الجينات الشهير فينغ تشانغ وفريقه ما أطلق عليه البعض “كريسبر المقبل”، وباستخدام الذكاء الاصطناعي وهندسة البروتين ابتكر تشانغ نظام توصيل يعتمد على سمة بكتيرية طبيعية يمكنها توصيل المواد إلى الخلايا البشرية. وقد أظهرت التجارب على التقنية الجديدة حتى الآن مؤشرات إيجابية في قتل الخلايا السرطانية وقدرة على إنشاء علاجات متعددة فعالة.

المزيد عن: الطب الجينيالجينات الوراثيةالأمراض الوراثيةالفئرانالحمض النووي