علاج الأمراض الوراثية بتقنية CRISPR لتعديل الجينات الحائزة على نوبل

تشهد تقنية المقص الجيني، التي تناولتها جائزة نوبل للكيمياء لعام 2020، وهي تقنية بالغة الدقة وعملية لتعديل الجينات تُسمّى CRISPR، تطورات تُدشّن عصر إصلاح الأضرار في الخط الإنتاشي germline (الموروثة) في المادة الجينية.

جعلت CRISPR-Cas9 السريعة والدقيقة وسهلة الاستخدام تحرير الجينوم أكثر كفاءة؛ كما جعلت تعديل الخط الإنتاشي البشري germline (الموروث، الذي ينتقل بالحيوان المنوي والبويضة) أكثر قابلية للتطبيق بكثير. كذلك، خفّف التعديل الدقيق/النقطي كثيرًا من الحواجز الأخلاقية الموضوعة لمنع تعديل الجينات والمخاوف المتعلقة به. 

يكتب المدير المشارك لمعهد الأخلاقيات التطبيقية بجامعة California في San Diego، Dr. John H. Evans: "النقاش الأخلاقي بشأن ما يُسمّى تعديل الجينات البشرية مستمر منذ أكثر من 50 عامًا". "وكان ثمة، طوال معظم هذه الفترة، إجماع على وجود فرق أخلاقي بين تعديل الخلايا الجسدية وتعديل الخط الإنتاشي البشري."

ملاحظة: وجدت الأبحاث التي أُجريت بالتزامن مع رسم خريطة الجينوم البشري أن معظم الأضرار المسببة للسرطان ( الطفرات ) تحدث في خلايا الجسم، أي الخلايا الجسدية. وتُسمّى هذه الطفرات جسدية؛ أي إن هذه الأضرار لا تنتقل بالوراثة إلى الذرية. لكن الطفرات التي تحدث في الخلايا التناسلية، وإن كانت قليلة، تنتقل إلى الذرية وتسهم في زيادة خطر السرطان. ويُسمّى هذا النوع من الطفرات germline / موروثًا بحسب منشئه.

• موضوع ذو صلة: العائلي والوراثي والعفوي: مفاهيم يكثر الخلط بينها في السرطان

آمال كبيرة معقودة على العلم في الأمراض الجينية – ينبغي أن تلين النقاشات الأخلاقية

في Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )، نشر Evans مقالًا يدّعي فيه أن كثيرًا من الحجج القوية في الأخلاقيات الحيوية، التي جعلت تعديل الخط الإنتاشي مفهومًا يحتاج إلى تفصيل فيما مضى، بدأت تتفكك في عصر CRISPR.

ويرى Evans وعدد متزايد من الأخلاقيين الآخرين أن الانقسام الأخلاقي الذي فصل طويلًا التفكير العلمي بشأن تعديل الخط الإنتاشي عن تعديل الخلايا الجسدية يضعف بوضوح.

أثار إعلان He Jianqui عام 2018، الذي عدّل وراثيًا أجنة بشرية بتقنية CRISPR في الصين وأنتج توأمتين تُعرفان باسم Lulu وNana، مخاوف خطيرة في العالم كله، وأسهم في تعزيز سياسات تعديل جينات الخط الإنتاشي. ورغم الانتقادات اللاذعة التي وُجهت إليه عالميًا لإجرائه تجربة بشرية متهورة، ساعد بحثه أيضًا في فتح الباب أمام نظرة أكثر اعتدالًا إلى التلاعب بجينات الخط الإنتاشي. واتبع صانعو السياسات إرشادات جدوى الأبحاث المتعلقة بالجينات الموروثة بنبرة أكثر ليونة. وبدا أن عددًا متزايدًا بسرعة من العلماء مهتم بتطوير علاجات محتملة عبر التلاعب بالتسلسلات الجينية في DNA الخط الإنتاشي.

كتب Evans في PNAS ما يلي: "حاليًا، فقد التمييز بين الخلايا الجسدية والخط الإنتاشي قوته في نقاش الأخلاقيات الحيوية السائد في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة، وهو الأكثر تأثيرًا في السياسات العلمية. وقادت الصين القمة الدولية الثانية لتعديل الخط الإنتاشي البشري، رغم ولادة أطفال عُدّل خطهم الإنتاشي، وكانت تتبنى آراء مماثلة ترى أن التدخل في الخط الإنتاشي مقبول من حيث المبدأ، ما دامت CRISPR آمنة وتُحترم حماية المشاركين البشر."

ولدت فئة علاجية جديدة: تحرير الجينوم

يشير تحرير الجينوم في الواقع إلى تقنيات جينية عدة تتيح للعلماء «إعادة كتابة» أجزاء من الشفرة الجينية لكائن ما. ويمكن حذف تسلسلات DNA أو إدخال إضافات أو إجراء تبديلات في أي موضع جينومي تقريبًا. وبخلاف تقنيات تحرير الجينوم الأخرى، فإن CRISPR-Cas9 أسرع وأكثر كفاءة وأسهل استخدامًا. وكما يقول علماء الأحياء بصورة متزايدة، فتحت CRISPR أفقًا جديدًا لإمكانات ما يمكن تحقيقه بأداة بيولوجية قوية.

هذه المرة ليس اختراعًا، بل «ملاحظة عميقة»

رغم أن CRISPR تبدو تقنية فائقة التطور، فإنها لم تُخترع في مختبر. فتقنية التحرير في الواقع تكييف لنظام تحرير جينومي طبيعي يوجد في البكتيريا والعتائق. وتأخذ هذه الكائنات من الفيروسات التي تغزوها تسلسلات بالغة الصغر، حرفيًا، من المادة الجينية، ثم تستخدم هذه التسلسلات الملتقطة لإنشاء مقاطع DNA تُسمّى تسلسلات CRISPR.

تتيح هذه التسلسلات المتكررة (الأجزاء الجينية) المسماة CRISPR للبكتيريا والعتائق تذكّر الفيروسات إذا غزتها مستقبلًا. وعندما تهاجم الفيروسات (العاثيات) مرة أخرى، تستهدف البكتيريا أو العتائق الجينات الفيروسية بإنتاج RNA من تسلسلات CRISPR. ثم تعتمد على إنزيم يُسمّى Cas9 لتقطيع الجينات الفيروسية، وبذلك تقضي على الفيروس بفعالية. وتعني القدرة على تذكّر الفيروسات المعدية، من جوانب كثيرة، وجود جهاز مناعي أكثر بدائية يعمل بطريقة تشبه ما في الجهاز المناعي للثدييات الأكثر تعقيدًا بكثير، ولا سيما خلايا الذاكرة B وT.

حصلت Jennifer Doudna من جامعة California في Berkeley وEmmanuelle Charpentier من معهد Pasteur في Paris، عن عملهما المشترك المتعلق بـCRISPR-Cas9، على جائزة نوبل للكيمياء لعام 2020. وقد طوّر التقنية وسمّاها أولًا عالم الأحياء الإسباني Francis Mojica، الأستاذ في جامعة Alicante بإسبانيا، لكنه لم يُدرج بين الحاصلين على الجائزة.

وفي الوقت نفسه، يشدد Evans على أنه عندما برزت CRISPR أداة مختبرية قوية في مطلع عقد 2010، ساد الاعتقاد الخاطئ بأن "تعديل الخط الإنتاشي سيظل مستحيلًا دائمًا".

يقول Evans: "بعد أن اتضح أن بعض العلماء يحاولون استخدام CRISPR لتعديل الأجنة البشرية في المختبر، نشرت مجموعات علمية كثيرة وثائق بشأن تعديل الخط الإنتاشي البشري، تدعو في معظمها إلى عدم الإضرار."

فمثلًا، وفق Evans، اتخذت الجمعية الأمريكية للعلاج الجيني والخلوي والجمعية اليابانية للعلاج الجيني، في أغسطس 2015، موقفًا معارضًا لتحرير الجينات أو تعديلها في خلايا الأجنة البشرية، بسبب «مخاوف السلامة والأخلاقيات» المتعلقة بتعديل الخط الإنتاشي البشري.

بدأت أولى التجارب البشرية العلاجية باستخدام CRISPR

بدأت أولى الدراسات السريرية البشرية بتقنية CRISPR. وأجرى فريق بحثي من Intellia Therapeutics وRegeneron Pharmaceuticals أول تجربة سريرية تتضمن تعديل الجينات «الجسدية» البشرية داخل الجسم الحي بتقنية CRISPR. وفي The New England Journal of Medicine نشر الفريق مقالًا وصف فيه تطوير تقنية CRISPR لعلاج المصابين بالداء النشواني المرتبط بالترانسثيريتين (الداء النشواني ATTR)، واختبارها في تجربة سريرية من المرحلة 1، حيث أُعطي ستة مرضى علاجًا يُسمّى NTLA-2001. ونتائج هذه الدراسة الصغيرة مبشّرة.

خلاصة

رغم المخاوف الأخلاقية، بدأ مع ثورة CRISPR تطبيق تعديل الجينات في الخلايا البشرية والنباتات والحيوانات. وبدأت المواقف الصارمة والمخاوف الأولية تلين؛ إذ تملك CRISPR إمكانات كبيرة لتحسين تدبير أمراض الخط الإنتاشي (الموروثة) التي تصيب ملايين الأشخاص عالميًا كل عام.

تتضمن أول دراسة سريرية لتحرير الجينات لدى البشر تعديل الخلايا الجسدية. وهذا العلاج على طريق النجاح. والسؤال الأهم هنا هو «كم سيدوم تعديل الجينات». ففي الفئران، يمكن أن تظل التغيرات الجينية ثابتة حتى 1 سنة، لكنها لم تُجرّب لدى الإنسان من قبل. والنتائج عند 28 يومًا إيجابية. وتوجد مخاوف بشأن تعديل الخط الإنتاشي، ولا توجد إرشادات مشتركة. وينبغي تحديد دليل تطبيقي واضح جدًا، وهو ما يعمل عليه العلماء والأخلاقيون الحيويون. ويبدو أن العلاج الشافي للأمراض الوراثية لا يمكن تحقيقه إلا بتحرير جينوم الخط الإنتاشي.

ومع ازدياد قوة الأدوات الجينية، ينبغي أن نركز على سبب استخدامنا لها وعلى مبدأ «ينبغي فعل ما يمكن فعله».