یک نوبت تزریق؛ درمانی برای بیماری‌های قلبی
چه می‌شود اگر تزریق واحد بتواند سطوح کلسترول و تری‌گلیسیرید خون را برای یک عمر کاهش دهد؟ دانشمندان در اولین آزمایش ویرایش ژن در نوع خود، در میمون‌ها دو ژن را غیرفعال کردند که موجب افزایش خطر بیماری قلبی می‌شد. انسان‌ها نیز این ژن‌ها را دارند و این آزمایش موجب امیدواری در این زمینه شده است که روزی یکی از قاتلان مهم انسان مهار شود. دکتر مایکل دیویدسن، مدیر کلینیک لیپید در دانشکده‌ی پزشکی پریتزکر دانشگاه شیکاگو می‌گوید: «این می‌تواند درمانی برای بیماری قلبی باشد.»
هنوز سال‌های زیادی تا آغاز کارآزمایی‌های انسانی باقی مانده است و موفقیت و ایمنی فناوری ویرایش ژن هنوز کاملا به اثبات نرسیده و خیلی زود است که بدانیم این استراتژی در انسان‌ها مؤثر و بی‌خطر خواهد بود یا خیر. حتی میمون‌ها هم باید ازنظر بروز عوارض جانبی یا نقص‌های درمانی دیگر مدتی زیرنظر قرار گیرند. نتایج این موفقیت به‌تازگی در نشست سالانه‌ی انجمن بین‌المللی پژوهشهای سلول‌های بنیادی ارائه شد؛ نشستی که امسال با حضور تقریبا ۳،۷۰۰ شرکت‌کننده از سرتاسر جهان به‌‌شکل مجازی برگزار شد. دانشمندان مشغول نوشتن یافته‌های خود هستند که هنوز بازبینی و منتشر نشده است.
پژوهشگران برای مهار دو ژن عمل کردند: ۱. PCSK9 که به تنظیم سطوح کلسترول LDL کمک می‌کند؛ ۲. ژن ANGPTL3 که بخشی از سیستم تنظیم‌کننده‌ی تری‌گلیسیرید است. تری‌گلیسیرید نوعی چربی خون است. هر دو ژن در کبد فعال هستند و در آن کلسترول و تری‌گلیسیریدها تولید می‌شود. افرادی که جهش‌هایی به ارث می‌برند که عملکرد این ژن ها را مختل می‌کند، دچار بیماری قلبی نمی‌شوند.
میکروگراف الکترونی روبشی رنگی از کلسترول
افراد دارای سطوح خونی فراوان تری‌گلیسیرید و کلسترول LDL به‌طور چشمگیری درمعرض خطر بیشتر بیماری قلبی و حملات قلبی و سکته هستند که از علل اصلی مرگ‌و‌میر در جهان توسعه‌یافته به‌شمار می‌روند. شرکت‌های دارویی قبلا دو مهارکننده‌ی PCSK9 را ساخته و بازاریابی کرده‌اند. این داروها به‌طور درخورتوجهی سطوح کلسترول LDL را کاهش می‌دهند؛ اما گران هستند و باید هر چند هفته یک‌بار تزریق شوند. پژوهشگران شرکت دارویی Verve Therapeutics با سرپرستی دکتر سکار ﮐﺎﺗﯿﺮﺳﺎن، تصمیم گرفتند به‌جای این روش، ژن‌ها را ویرایش کنند. دارویی که آن‌ها تولید کردند، دو قطعه RNA را شامل می‌شود (ویرایشگر ژن و راهنمای کوچکی که ویرایشگر را به‌سمت توالی ۲۳ حرفی در DNA انسان هدایت می‌کند. ناگفته نماند کل ژنوم انسان مشتمل بر ۳/۲۵ میلیارد جفت باز است.
برای محافظت از دارو دربرابر تخریب فوری در جریان خون، RNA با گوی‌های لیپیدی کوچکی پوشانده می‌شود. گوی‌های چربی مستقیما به کبد می‌روند و در آنجا سلول‌های کبدی آن‌ها را هضم می کنند. محتویات گوی‌ها آزاد می‌شود و وقتی ویرایشگر روی هدف خود بنشیند، یک حرف از توالی را به حرف دیگری تغییر می‌دهد؛ مانند مدادی که حرفی را پاک می‌کنید و حرف دیگری را می‌نویسد.
براساس گزارش پژوهشگران، این سیستم نه‌تنها در ۱۳ میمون نتیجه‌بخش بود؛ بلکه به‌نظر می‌رسید تمام سلول‌های کبدی ویرایش شده باشند. پس از ویرایش ژن، سطوح LDL میمون‌ها در مدت دو هفته تا ۵۹ درصد کاهش یافت. ویرایش ژن ANGPTL3 به کاهش ۶۴ درصدی در سطوح تری‌گلیسیرید منجر شد.
یکی از خطرهای ویرایش ژن آن است که ممکن است موجب ایجاد تغییرات غیرمنتظره‌ای در DNA شود. دکتر دیپاک سریواستاوا، رئیس مؤسسه‌ی گلدستون در سان‌فرانسیسکو، هشدار می‌دهد: «هرگز نخواهید توانست اثرهای خارج از هدف نداشته باشید.» وی افزود در درمان وضعیت شایعی مانند بیماری قلبی، حتی بروز یک عارضه‌ی جانبی می‌تواند به این معنا باشد که بیماران زیادی تحت‌تأثیر قرار می‌گیرند؛ اگرچه پژوهشگران مطالعه می‌گویند تاکنون ویرایش ناخواسته‌ای روی ژن‌های دیگر ندیده‌اند.
دکتر دیویدسن می‌گوید سؤال دیگر آن است که این تأثیر روی سطوح کلسترول و تری‌گلیسیرید چه مدت دوام خواهد داشت. او بیان می‌کند: «امیدواریم این اثری دائمی داشته باشد؛ اما این موضوع باید در کارآزمایی‌های بالینی تأیید شود.»
جنیفر دودنا، متخصص بیوشیمی از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و یکی از کاشفان کریسپر، سیستم انقلابی ویرایش ژن گفت: «در اصل، روش شرکت ورو می‌تواند بهتر باشد؛ زیرا درمانی است که تنها یک‌بار انجام می‌شود. بااین‌حال، هنوز خیلی زود است که بگوییم این روش بی‌خطر و ماندگار خواهد بود یا خیر.»
دکتر دانیل رادر، رئیس گروه ژنتیک دانشگاه پنسیلوانیا و عضو هیئت‌مشاوره علمی شرکت ورو، می‌گوید اگر این استراتژی در انسان‌ها کارآمد باشد، بیشترین تأثیر آن ممکن است در کشورهای فقیرتر دیده شود که از عهده‌ی تزریق‌های گران‌قیمت برای افراد درمعرض خطر بیماری قلبی برنمی‌آیند. دکتر ﮐﺎﺗﯿﺮﺳﺎن خاطرنشان کرد که نیمی از حملات قلبی درنهایت به مرگ می‌انجامد و این امر ضرورت محافظت از افراد درمعرض خطر زیاد را نشان می‌دهد.
دکتر ﮐﺎﺗﯿﺮﺳﺎن پژوهشهای خود را در بیمارستان عمومی ماساچوست و مؤسسه‌ی برود آغاز کرد. او و همکارانش در آنجا مجموعه‌ای از ژن‌ها را پیدا کردند که خطر حمله‌ی قلبی را در سنین نسبتا جوانی افزایش می‌داد و نیز هشت ژن را کشف کردند که در حالت جهش‌یافته خطر حمله‌ی قلبی را کاهش می‌دادند. طبق استدلال او، اگر راهی برای تغییر این ژن‌های محافظ در انسان وجود داشته باشد، این ژن‌ها می‌توانند اهدافی برای ویرایش ژن باشند.
ویرایش ژن درزمینه‌ی بیماری‌های شایع چندان بررسی نشده است و تاکنون، موفقیت آن بیشتر درزمینه‌ی درمان بیماری‌های نادر نشان داده شده است. شرکت‌ها و پژوهشگران دیگر نیز با کمی موفقیت سعی کرده‌اند برای پیشگیری از بیماری قلبی ژن‌های موش را ویرایش کنند؛ اما نخستی‌ها مسئله‌ی بسیار دشوارتری هستند. دکتر ﮐﺎﺗﯿﺮﺳﺎن معتقد است براساس دانش او، مطالعه‌‌اش اولین مطالعه‌ای است که از این نوع ویرایش ژن «مداد و پاک‌کن» در نخستی‌ها برای بیماری بسیار شایعی استفاده می‌کند.
ﮐﺎﺗﯿﺮﺳﺎن امیدوار است اگر همه‌چیز خوب پیش برود، در چندین سال بتواند درمان افرادی را آغازکند که حمله‌ی قلبی داشته‌اند و هنوز سطح کلسترول زیاد خطرناکی دارند. برای این گروه از افراد، خطر بروز حمله‌ی قلبی دیگر آن‌چنان بسیار است که مزیت احتمالی حاصل از این روش درمان ممکن است بیش از خطرهای آن باشد.
دکتر دیویدسن خاطرنشان می‌کند معمولا بیماری‌های قلبی پس از چندین دهه کلسترول بسیار، اتفاق می‌افتد. با رسیدن به ۵۰ سالگی، افرادی که احتمال بروز حمله‌ی قلبی در آن‌ها بیشتر است، از قبل تجمع چشمگیری از پلاک را در سرخ‌رگ‌های خود دارند. او می‌گوید: «اگر بتوان ژن PCSK9 را در افراد ۲۰ ساله از کار انداخت، هیچ بیماری قلبی در آینده‌ی آن‌ها وجود نخواهد داشت.»