בפעם הראשונה, מדענים השתמשועריכת גנים של CRISPRלטפל בהצלחה במחלה גנטית בתוך יונק חי מפותח לחלוטין.עריכה היא תהליך שבו מדענים יכולים לשכתב ביעילות את הקוד הגנטי של אורגניזם על ידי חיתוך והחלפת רכיבים בודדים של DNA.
במחקר זה, חוקרים בארה"ב השתמשו ב-CRISPR כדי לטפל במודל של עכבר בוגרניוון שרירים דושן, אספקת מערכת עריכת הגנים ישירות לרקמות המושפעות בדרך של לא פתוגניהנקרא נגיף אדנו, או AAV.
"הדיון האחרון על שימוש ב-CRISPR לתיקון מוטציות גנטיות בעוברים אנושיים יצר בצדק דאגה רבה לגבי ההשלכות האתיות של גישה כזו."אמר צ'רלס גרסבאך, מהנדס ביו-רפואי באוניברסיטת דיוק. "אבל השימוש ב-CRISPR כדי לתקן מוטציות גנטיות ברקמות המושפעות של חולים אינו נתון לוויכוח. מחקרים אלה מראים נתיב שבו זה אפשרי, אבל יש עדיין כמות ניכרת של עבודה לעשות".
ניוון שרירים דושן (DMD) היא צורה נדירה של ניוון שרירים המשפיעה על אחד מכל 5,000 זכרים אנושיים. המחלה, הנגרמת ממוטציה גנטית, פוגעת ביכולת של הגוף לייצרדיסטרופין, שרשרת חלבון המחברת בין סיבי שריר לרקמה שמסביב. ללא תמיכת החלבון, השרירים בגוף מתחילים להידרדר.
רוב הגברים שנפגעו מ-DMD מרותקים לכיסא גלגלים עד גיל 10, ורבים אינם חיים מעבר לשנות ה-20 או ה-30 לחייהם.
בעוד שהחוקרים השתמשו בעבר בטלטולים חשמליים כדי להעביר CRISPR בתאים מתורבתים, גישה כזו אינה אפשרית עם מטופל חי. למרבה המזל, ישנם אמצעים אחרים להתקרב.
"מכשול עיקרי לעריכת גנים הוא מסירה. אנחנו יודעים אילו גנים צריך לתקן עבור מחלות מסוימות, אבל להשיג את כלי עריכת הגנים לאן שהם צריכים להגיע הוא אתגר עצום."אמר כריס נלסון, אחד החוקרים. "הדרך הטובה ביותר שאנחנו צריכים לעשות את זה עכשיו היא לנצל את היתרונות, כי הם השקיעו מיליארדי שנים בפיתוח כדי להבין איך להכניס את הגנים הוויראליים שלהם לתאים".
כדי ליישם מחדש וירוסים ככלי מסירה לטיפול גנטי, החוקרים מוציאים כל גנים מזיקים או משכפלים בנגיף ומחדירים את הגנים הטיפוליים שהם רוצים להחיל לרקמת המטופל.
במחקר זה, החוקרים ביצעו את הטכניקה על מודל עכבר עם מוטציה מתישה באחד מהאזורים המקודדים לחלבונים (הנקראים אקסונים) של הגן דיסטרופין, אשר גורמים לגן ללא יכולת לייצר את החלבון.
הצוות תכנת את מערכת ה-CRISPR לחתוך את האקסון הלא-תפקודי הזה, מה שמנחה את מערכת התיקון הטבעית של הגוף לתפור את הגן הנותר, ליצור גרסה מקוצרת, אך כעת מתפקדת, של הגן.
החוקרים התנסו לראשונה בטכניקה על ידי העברת הטיפול ישירות לשריר רגל בעכבר בוגר. ברגע שהם ראו ששריר הרגל שוחזר בכוחו הודות לאספקה החדשה של דיסטרופין פונקציונלי, הם הזריקו את השילוב CRISPR/AAV לזרם הדם של החיה. זה הביא לתיקוני דיסטרופין חלקיים בשרירים אחרים בכל הגוף, כולל הלב - וזה משמעותי, שכן אי ספיקת לב היא סיבת מוות שכיחה עבור חולים עם DMD.
אמנם מדובר בימים מוקדמים, ויש עוד דרך ארוכה בקבלת גישה מסוג זה לעבודה על תיקון מחלות גנטיות באנשים חיים, אבל החוקרים המעורבים מאמינים שהממצאים שלהם, המדווחים במַדָע, אכן יעזור להביא אותנו לנקודה הזו.
"יש עדיין כמות משמעותית של עבודה לעשות כדי לתרגם את זה לטיפול אנושי ולהפגין בטיחות",אמר גרסבאך. "אבל התוצאות הללו המגיעות מהניסויים הראשונים שלנו מרגשות מאוד. מכאן, נבצע אופטימיזציה של מערכת האספקה, נעריך את הגישה במודלים חמורים יותר של DMD, ונעריך את היעילות והבטיחות בבעלי חיים גדולים יותר, במטרה בסופו של דבר להיכנס לתוך."
למידע נוסף על CRISPR וכיצד זה עובד, בדוק את הסרטון הבא:
