درمان اختلالات نادر مغز جنین با ژن درمانی

به گزارش ایسنا به نقل از گاردین، دانشمندان "دانشگاه کارولینای شمالی"(University of North Carolina) در حال توسعه ساختار رادیکالی ژن درمانی هستند که توسط آن می‌توانند یک اختلال ویران‌کننده را با اصلاح جهش در مغز جنین در رحم درمان کنند.

طی این درمان که تاکنون هرگز انجام نشده است پزشکان، یک ویروس بی ضرر که سلول‌های عصبی را آلوده می‌کند را به مغز جنین وارد می‌کنند و سپس مجموعه‌ای از مولکول‌هایی را که عیوب ژنتیکی را اصلاح می‌کنند، فراهم می‌کند.

آزمایشات نشان می‌دهد که این درمان در دوره سه ماهه دوم بیشتر مؤثر خواهد بود زیرا در آن زمان مغز جنین در مراحل اولیه رشد قرار دارد.

"مارک زیلکا"(Mark Zylka)، عصب پژوه "دانشگاه کارولینای شمالی"، گفت: این درمان به یک اختلال مغزی نادر به نام "سندرم آنجلمن"(Angelman syndrome) که سالانه حدود ۱۵ هزار کودک به آن مبتلا می‌شوند، منجر می‌شود. کودکان مبتلا به این بیماری دارای مغز کوچک هستند و اغلب تشنج کرده و در راه رفتن و خوابیدن مشکل دارند. افراد مبتلا به این بیماری گاهاً در طول زندگی خود حتی یک کلمه هم حرف نمی‌زنند.

سندرم آنجلمن یک ناهنجاری ژنتیکی پیچیده است که در درجهٔ اول روی سیستم عصبی تأثیر می‌گذارد. از ویژگی‌های مشخص آن می‌توان به تأخیر در رشد، مشکلات ذهنی و یادگیری، مشکلات گفتاری شدید و اختلالات حرکتی و تعادل اشاره کرد. اکثر کودکان مبتلا دچار حملات مکرر عصبی تحت عنوان صرع(epilepsy) می‌شوند و یکی دیگر از مشخصه‌های بیماران دارا بودن اندازه سر کوچک است. تأخیر در رشد در ۶ تا ۱۲ ماهگی به طور چشمگیری قابل تشخیص بوده و دیگر نشانه‌های ذکر شده در اوایل دوران خردسالی ظاهر می‌شوند. اکثر کودکان به سختی می‌خوابند و خواب کم‌تر از حد معمول نیاز دارند. با افزایش سن برانگیختی و هیجان آنان کم می‌شود و مشکلات خواب نیز رو به افزایش خواهد بود و همچنین در اشخاص مبتلا مشکلات یادگیری و گفتاری شدید در کنار حملات عصبی در کل طول زندگی ادامه خواهد داشت.

زیلکا گفت کودکان مبتلا به سندرم آنجلمن می‌توانند مشکلات جدی در خوابیدن داشته باشند به گونه‌ای که حتی والدین آنها مجبور می‌شوند در اتاق کودک خود را قفل کنند زیرا هر لحظه ممکن است کودک از جای برخاسته و به بیرون از خانه رود.

افراد سالم دارای دو نسخه از هر ژن در کد ژنتیکی هستند که یکی از مادر و دیگری از پدرشان برای آنها به ارث رسیده است. اما هر دو نسخه همیشه فعال نیستند. برای رشد طبیعی مغز، کپی مادر یک ژن به نام "UBE۳A" فعال است، در حالی که نسخه پدر خاموش است.

در سندرم آنجلمن، کپی مادر ژن "UBE۳A" یا از دست رفته و یا جهش یافته است، به این معنی است که هیچ ژن UBE۳A فعالی وجود ندارد.

در این مطالعه، زیلکا و دیگر پژوهشگران از یک نسخه از ابزار ویرایش قدرتمند ژن شناخته شده به نام "کریسپر- کَس ۹"(Crispr-Cas۹) برای فعال کردن کپی ژن پدر استفاده کردند.

تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای یا کریسپر بخشی از دی‌ان‌ایِ پروکاریوت هستند که حاوی تناوب‌های کوتاهِ توالی‌های بنیادین هستند.

کریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری‌ها است که آن‌ها را قادر به کشف دی‌ان‌ای ویروس و بعد نابودی‌شان می‌کند. بخشی از سیستم کریسپر، پروتئینی به نام کَس ۹(Cas۹) است، که قابلیت جستجو، برش زدن و سرانجام استحالهٔ دی‌.ان‌.ای ویروس را به روشی خاص دارد. فناوری کریسپر به دانشمندان اجازه می‌دهد، تغییراتی در دی‌.ان‌.ای سلول‌ها ایجاد کنند.

پژوهشگران با آزمایشاتی که بر روی موش‌ها انجام دادند، دریافتند که وقتی ژن درمانی در رحم انجام داده می‌شود، این عمل سبب فعال شدن "UBE۳A" در بخش‌های اصلی مغز می‌شود.

زیلکا در ادامه افزود: ژن درمانی سبب فعال شدن این ژن در قشر مغز می‌شود که این بخش از مغز برای شناخت مهم، "هیپوکامپ" برای یادگیری و حافظه بسیار مهم است و مخچه نیز حرکات را کنترل می‌کند.

زیلکا بر این باور است که اگر تمام آزمایشات به خوبی پیش رود، درمانش می‌تواند مهمترین گامی برای درمان سایر اختلالات رایج مانند اوتیسم باشد.