ویرایش ژنوم برای مبارزه با سرطان
پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری ویرایش ژنوم، روشی ابداع کرده‌اند که می‌تواند بدون نیاز به خارج کردن سلول‌های ایمنی از بدن، آنها را برای شناسایی و نابودی سلول‌های سرطانی آماده کند.
درمان سرطان با استفاده از سلول‌های ایمنی خود بیمار، طی سال‌های اخیر افق تازه‌ای در پزشکی گشوده است، اما پیچیدگی مراحل درمان و هزینه‌های سنگین آن همچنان مانع دسترسی بسیاری از بیماران به این روش می‌شود. اکنون دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیسکو موفق شده‌اند راهی برای تغییر ژنتیکی سلول‌های ایمنی پیدا کنند، دستاوردی که در صورت موفقیت در آزمایش‌های انسانی، درمان برخی سرطان‌ها را سریع‌تر، کم‌هزینه‌تر و دسترس‌پذیرتر می‌کند. این روش بر پایه فناوری ویرایش ژنوم کریسپر طراحی شده است و به پژوهشگران امکان می‌دهد بدون نیاز به خارج کردن سلول‌های ایمنی از بدن، آنها را برای شناسایی و مهار سلول‌های سرطانی بازبرنامه‌ریزی کنند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد این شیوه در آزمایش‌های حیوانی توانسته است با چند نوع سرطان خون و حتی یک تومور جامد مقابله کند.
برای درک اهمیت این دستاورد ابتدا باید با یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های درمان سرطان موسوم به “کار-تی (CAR-T)” آشنا شد. در این روش، پزشکان گروهی از سلول‌های ایمنی بیمار را که به سلول‌های تی معروف‌اند از خون او خارج می‌کنند و به مراکز تخصصی می‌فرستند تا با تغییر ژنتیکی برای شناسایی سلول‌های سرطانی بازبرنامه‌ریزی شوند. سلول‌های تغییر‌یافته پس از تکثیر در آزمایشگاه بار دیگر به بدن بیمار بازگردانده می‌شوند تا سرطان را مهار کنند. این روش در درمان برخی سرطان‌های خون نتایج چشمگیری داشته و تاکنون هفت درمان مبتنی بر آن به تأیید سازمان غذا و داروی آمریکا رسیده است. با این حال ویرایش سلول‌ها به تجهیزات و مراکز بسیار تخصصی نیاز دارد و ممکن است چندین هفته طول بکشد که برای بیماران مبتلا به سرطان‌های پیش‌رونده گاه سرنوشت‌ساز است. هزینه درمان نیز مانع مهم دیگری به شمار می‌رود که بسیار بالاست. افزون بر این، بیماران معمولا پیش از دریافت سلول‌های مهندسی‌شده باید تحت شیمی‌درمانی شدید قرار گیرند تا فضای لازم برای استقرار سلول‌های جدید در مغز استخوان فراهم شود. تحمل این مرحله به‌ویژه برای سالمندان و افرادی که وضعیت جسمانی مساعدی ندارند دشوار است. از اینرو دسترسی به این درمان به چالشی جهانی بدل شده است زیرا بسیاری از بیماران نیازمند به آن یا توان پرداخت هزینه‌ها را ندارند یا شدت بیماری به آنها فرصت کافی برای آماده‌سازی سلول‌ها را نمی‌دهد و همین محدودیت‌ها دانشمندان را به جست‌وجوی راهی سوق داده است که بتوان سلول‌های درمانگر را به جای آزمایشگاه مستقیما در بدن بیمار تولید کرد.
اهمیت طراحی جدید در آن است که ژن جدید به جای قرار گرفتن در نقطه‌ای تصادفی از دی‌ان‌ای، در محل از پیش تعیین‌شده‌ای جای می‌گیرد که سازوکار فعال‌سازی آن مختص سلول‌های تی است. در نتیجه، دستور ساخت گیرنده‌های ضدسرطان تنها زمانی فعال می‌شود که دی‌ان‌ای جدید در جای مناسب قرار گرفته باشد. پژوهشگران همچنین ذرات را به‌گونه‌ای طراحی کرده‌اند که دستگاه ایمنی بدن نتواند بلافاصله آنها را از بین ببرد. البته یکی از دشواری‌های اصلی این روش اطمینان از تغییر یافتن سلول‌های درست است. هنگامی که مهندسی ژنتیکی در آزمایشگاه انجام می‌شود، می‌توان سلول‌ها را پیش از تزریق بررسی و کنترل کرد اما درون بدن چنین امکانی وجود ندارد و به همین دلیل دقت در هدف‌گیری سلول‌ها از همان آغاز اهمیت اساسی دارد. این پژوهش همچنین نخستین نمونه از وارد کردن یک قطعه بزرگ دی‌ان‌ای به محل مشخصی از ژنوم سلول‌های تی انسانی بدون نیاز به خارج کردن آنها از بدن به شمار می‌رود. این روش هدفمند در آزمایش‌ها از شیوه متداول انتقال ژن با استفاده از ویروس‌ها که ممکن است دی‌ان‌ای جدید را در نقاط تصادفی ژنوم وارد کنند عملکرد بهتری داشته است.
برای ارزیابی کارایی این روش آزمایش‌هایی را روی موش‌هایی انجام داده اند که دستگاه ایمنی آنها با سلول‌های انسانی بازسازی شده بود و به نوعی سرطان خون تهاجمی مبتلا شده بودند. نتایج نشان داد که تنها پس از یک نوبت تزریق سامانه دوذره‌ای نشانه‌های قابل تشخیص سرطان در تقریبا تمامی موش‌ها ظرف دو هفته از بین رفت. سلول‌های ایمنی مهندسی‌شده در برخی اندام‌ها تا چهل درصد جمعیت سلول‌های ایمنی را تشکیل می‌دادند و توانستند سلول‌های سرطانی را از مغز استخوان و طحال نیز پاکسازی کنند. پژوهشگران سپس همین روش را برای مقابله با میلومای چندگانه، نوع دیگری از سرطان خون، به کار گرفتند و نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آوردند. این شیوه در آزمایش روی نوعی تومور جامد به نام سارکوم نیز مؤثر بود که اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا درمان تومورهای جامد با سلول‌های کار-تی تاکنون به‌مراتب دشوارتر از درمان سرطان‌های خون بوده است.
در جریان آزمایش‌ها دانشمندان به نکته دیگری نیز پی بردند و آن اینکه سلول‌های تی که مستقیما درون بدن مهندسی شده بودند ظاهرا عملکرد بهتری از سلول‌های مشابهی داشتند که در آزمایشگاه تغییر یافته بودند.
یکی از مزیت‌های احتمالی این روش حذف نیاز به شیمی‌درمانی پیش از دریافت سلول‌های مهندسی‌شده است زیرا سلول‌های درمانگر مستقیما در بدن بیمار ساخته می‌شوند. با این حال، تحقق این مزیت نیز به بررسی‌های بیشتری نیاز دارد.
در صورت تأیید ایمنی و اثربخشی این روش در انسان دیگر لازم نخواهد بود سلول‌های ایمنی بیمار جمع‌آوری شوند، به مراکز تخصصی انتقال یابند، در آزمایشگاه تغییر کنند و پس از چند هفته به بدن او بازگردند. در عوض، ممکن است بتوان با تزریق سامانه‌ای هدفمند، فرایند مهندسی ژنتیکی را در درون بدن انجام داد. چنین تحولی علاوه بر کاهش هزینه‌ها و زمان انتظار، امکان ارائه درمان را در بیمارستان‌های محلی نیز فراهم می‌کند که اکنون امکانات لازم برای تولید سلول‌های کار-تی را در اختیار ندارند.
البته واضح است که خارج کردن سلول‌ها از بدن و تکثیر آنها در محیط آزمایشگاهی ممکن است برخی ویژگی‌های طبیعی و توانایی تکثیرشان را کاهش دهد در حالی که تغییر ژنتیکی سلول‌ها در محیط طبیعی بدن به حفظ این ویژگی‌ها کمک می‌کند. با این حال، این یافته‌ها هنوز به آزمایش‌های حیوانی محدودند و نمی‌توان از آنها نتیجه گرفت که روش جدید در انسان نیز به همان اندازه مؤثر خواهد بود. پژوهشگران باید امکان به‌کارگیری آن را در مقیاس درمانی بسنجند و برای اطمینان از ایمنی و اثربخشی روش انجام آزمایش‌های بالینی ضروری خواهد بود.
(این نوشته اندکی ویرایش و تلخیص شده است. برای مطالعۀ مفصل تر اینجا را کلیک کنید)
