مفهوم ژن درمانی برای اولین بار در دهه 1960 ارائه شد.
ژن درمانی روشی است که با استفاده از اصلاح ژن به درمان یا پیشگیری بیماری یا اختلال پزشکی میپردازد. اغلب ژن درمانی به منظور افزودن نسخه‌های جدیدی از یک ژن معیوب یا جایگزین کردن نسخه سالم آن ژن در سلولهای بیمار انجام میشود.
بیماریهای ژنتیکی ارثی (مانند هموفیلی و بیماری سلول داسی شکل) و اختلالات اکتسابی (مانند لوسمی) میتوانند با ژن درمانی درمان شوند.
اولین آزمایش ژن درمانی بیش از سی سال پیش انجام شد. اولین مطالعات نشان داد که ژن درمانی میتواند خطرات بسیار جدی برای سلامتی مانند سمیت، التهاب و سرطان داشته باشد. از آن زمان، محققان مکانیسم‌ها را مطالعه کرده و تکنیک‌ها را طوری تغییر دادند که احتمال کمتری برای ایجاد واکنش‌های ایمنی خطرناک یا سرطان داشته باشند.
ویرایش ژن
ویرایش ژن یکی از اجزای کلیدی ژن درمانی میباشد که به دانشمندان اجازه میدهد تا DNA بیمار را به طور دقیق اصلاح کنند. یکی از قدرتمندترین ابزارها برای ویرایش ژن، فناوری CRISPR است که امکان ایجاد تغییرات هدفمند در ژنهای خاص را با دقت بی‌سابقه‌ای فراهم میکند. فناوری CRISPR با اصلاح جهشهای عامل بیماری، میتواند در درمان بیماریهای غیر قابل درمان موثر باشد.
رویکردهای مختلفی برای ژن درمانی و ویرایش ژن وجود دارد. درک چگونگی عملکرد ژنها و اینکه چگونه تغییرات در ژنها میتواند بر سلامت ما تأثیر بگذارد از اهمیت زیادی برخوردار است. ژن درمانی با مکانیسمهای متعددی قابل انجام است:
- جایگزین کردن ژن عامل بیماری با یک نسخه سالم از ژن
- غیرفعال کردن ژن عامل بیماری که عملکرد درستی ندارد
- وارد کردن یک ژن جدید یا اصلاح شده به سلول برای کمک به درمان بیماری
این تغییرات و دستکاریهای ژنتیکی نیاز به یکسری ابزارها دارد که در ادامه دربارهی آن توضیح داده خواهد شد.
ناقلین (وکتورها):
برای رساندن ژنهای درمانی به سلولهای بیمار از وکتورها استفاده میشود. این سیستمهای تحویل برای اطمینان از رسیدن ژنهای اصلاح شده به هدف مورد نظر خود در بدن ضروری هستند.
انواع وکتورها:
- DNA پلاسمید: DNA حلقوی میباشد که به منظور انتقال ژن درمانی به سلولهای انسان مهندسی ژنتیک میشود.
- حاملین ویروسی: ویروسها به طور طبیعی توانایی انتقال مواد ژنتیکی به سلولها را دارند و بنابراین برخی از محصولات ژن درمانی از ویروسها مشتق میشوند. ویروسهایی که به عنوان ناقل استفاده میشوند توانایی ایجاد عفونت را ندارند.
- حاملین باکتریایی: میتوان باکتریها را برای جلوگیری از ایجاد بیماریهای عفونی تغییر داد و سپس به عنوان ناقل برای حمل ژنهای درمانی به بافتهای انسانی استفاده کرد.
کاربردهای ژن درمانی
ژن درمانی پتانسیل درمان طیف گستردهای از بیماریها از جمله اختلالات ژنتیکی، سرطان و بیماریهای عفونی را دارد.
محققان به طور مداوم در حال بررسی کاربردهای جدید برای این فناوری پیشگامانه هستند. به عنوان مثال، میتوان سلولها را از بیمار گرفت، از نظر ژنتیکی اصلاح کرد (اغلب با استفاده از یک ناقل ویروسی) و سپس به بیمار بازگرداند.
مثالهایی از کاربرد ژن درمانی در سرطان در ادامه توضیح داده میشود.
کاربرد ژن درمانی در سرطان
استراتژیهای ژن درمانی در سرطان را میتوان به عنوان ژن درمانی با استفاده از ژن خودکشی، فعال سازی ژن سرکوبگر تومور، ایمونوتراپی، مهار فعال سازی انکوژن و ژن درمانی ضد رگزایی طبقه بندی کرد. در حال حاضر از ژن درمانی برای درمان برخی سرطانهای خون مانند لوسمی حاد لنفوبلاستیک سلول B استفاده میشود.
همه سلولهای B روی سطح خود مولکولی به نام CD19 دارند. ژن درمانی با اصلاح گروه دیگری از گلبولهای سفید خون به نام سلولهای T عمل میکند تا به هر سلول B دارای CD19 روی سطح آن حمله کند و آن را از بین ببرد. این کار تمام سلولهای B سرطانی و طبیعی بدن را از بین میبرد. چند ماه بعد، سیستم ایمنی سلولهای B جدید، طبیعی و غیر سرطانی را جایگزین آنها میکند.
گاهی اوقات این درمان CAR-T cell therapy نامیده میشود. این نوع درمان در بریتانیا برای کودکان و جوانان مبتلا به لوسمی حاد لنفوبلاستیک سلول B موجود است.
چالش ها و جهت گیریهای آینده
با وجود پتانسیل امیدوارکننده ژن درمانی، هنوز چالشهایی مانند پاسخهای ایمنی و اثرات خارج از هدف وجود دارد. با این حال، پیشرفت‌های تحقیقاتی و فناوریهای در حال انجام، راه را برای استفاده گسترده از ژن درمانی در آینده هموار میکند.
در نتیجه، ژن درمانی یک درمان پزشکی پیشگامانه است که پتانسیل ایجاد تحول در حوزه پزشکی را دارد. با تحقیقات مداوم و پیشرفت های تکنولوژیکی، آینده ژن درمانی درخشان به نظر میرسد.
تهیه و تنظیم از:
- غزاله محجوب
- مهسا سبزی خباز
