درمان بیماری های متابولیک با ژن درمانی

دکتر کیورونگ دینگ (Qiurong Ding)، تحصیلات خود را در رشته زیست شناسی عمومی دانشگاه نانجینگ آغاز کرد؛ در سال 2010 موفق به اخذ مدرک دکتری تخصصی در رشته بیوشیمی و بیولوژی مولکولی در موسسه علوم زیستی شانگهای شد و بلافاصله برای ادامه تحصیل راهی آمریکا شد. دکتر دینگ دوره 4 ساله پسا دکتری خود را در موسسه سلول های بنیادی دانشگاه هاروارد سپری کرد. در سپتامبر 2014 به چین بازگشته و به عنوان محقق ارشد آزمایشگاه بیماری های ژنتیک انسانی و متابولیک در موسسه علوم تغذیه SIBS,CAS شانگهای مشغول به کار شد.

به عنوان یک دانشمند زن موفق، چه پیشنهادی برای تشویق زنان برای ورود به حوزه های بنیادی (STEM) دارید؟

مطمئن نیستم که موفق باشم! مشاوران بسیار خوبی دارم که چیزهای زیادی از آنها یاد گرفته ام. در مقایسه با رشته های دیگری مانند فیزیک، شیمی و ریاضی، محققان زن زیادی در حوزه زیست شناسی حضور دارند. در آزمایشگاه من، تعداد زنان بیش از مردان است. (در زمان تحقیقات) با سوالات سرگرم کننده ای مواجه می شویم؛ با دانشمندان، بیماران و حیوانات سر و کار داریم و همه اینها، جذاب تر از کار صرف با معادلات است؛ این موارد هستند که حوزه زیست شناسی را جذاب می کنند.  

در مورد ویرایش ژن توضیح دهید؟

از سلول های بنیادی برای مدلسازی بیماری های انسان استفاده می کنیم؛ این تحقیقات بر بیماری های متابولیک مانند دیابت نوع 2، بیماری های قلبی، چاقی شدید و کلسترول بالای ارثی متمرکز هستند که امکان درک بهتر و در نهایت، درمان این بیماری های را فراهم می کند.

همچنین از ژن درمانی (gene therapy) برای درمان کلسترول بالا در موش استفاده می کنیم. محققان دریافته اند که یک جهش ژنی باعث می شود که برخی افراد سطوح بالایی از چربی و قند را بدون اثرگذاری بر سطوح کلسترول یا افزایش خطر حملات قلبی، مصرف کنند. ما در تحقیقات خود بدنبال این هستیم که ببینیم آیا می توان از این ژن برای ارتقاء سطح سلامت افراد عادی نیز استفاده کرد.

چرا مدل سلول بنیادی شما بهتر از تست های حیوانی متداول است؟

به مدلی نیاز داشتیم که بتواند آنچه در بدن بیمار اتفاق می افتد را تقلید کند. موش و حتی میون تفاوت های زیادی با انسان دارند و برخی از جهش های ژنتیکی انسان واقعا در حیوانات یافت نمی شود. سلول های بنیادی تکثیر شده و می توانند به انواع مختلف سلول های سوماتیک تبدیل شوند که امکان مطالعه بسیاری از بیماری های مختلف و آزمایش داروهای جدید را فراهم می کنند.

محققان درحال جمع آوری داده های ژنتیکی بیشتری از انسان هستند که توالی ژنوم را تسهیل می کند.

همچنین محققان درحال جمع آوری داده های ژنتیکی بیشتری از انسان هستند که توالی ژنوم را تسهیل می کند. داده های زیادی در اختیار داریم، اما نمی توانیم همه آنها را تفسیر کنیم. بخش اصلی تحقیقات من بر روی پژوهش های بنیادی و تفسیر داده های ژنتیکی متمرکز است. اینکه چرا بیماری ها روی می دهند؟ چگونه تنوع ژنتیکی با بیماری ها در ارتباط است؟ این ها مواردی هستند که به دنبال درک آنها هستیم.

این مدل چگونه کار می کند؟

بیماری های قلبی و کلسترول بالا مرتبط با جهش های ژنتیکی خاصی هستند. این جهش های ژنتیکی به سلول های بنیادی پرتوان القایی، که قادر به تولید هر نوع سلول در بدن انسان مانند سلول های عصبی و کبد هستند، معرفی می شوند.

سلول های بنیادی از بلاستوسیت های انسانی – مراحل بسیار اولیه جنین که هنوز به دیواره رحم متصل نشده اند – یا از سلول های سوماتیک گرفته می شوند. از این طریق می توانیم این جهش ها و راه های مختلف درمان را خارج از بدن و در ظروف آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار دهیم.

پروژه دوم شما، استفاده از ژن درمانی برای کاهش سطوح کلسترول در موش ها است. این کار چطور انجام می شود؟

ما از CRISPR که یک ابزار دقیق ویرایش ژنوم است، استفاده می کنیم. حدود 10 سال قبل، محققان تعدادی از افراد را در تگزاس شناسایی کردند که باوجود رژیم غذایی سرشار از چربی  و قند بالا، بسیار سلامت بوند.

سطوح کلسترول این افراد بسیار پایین بود و با خطر کم حملات قلبی مواجه بودند. این مسأله ناشی از یک جهش ژنتیکی بود که به تنهایی، عامل 30 تا 40 درصد سطوح پایین تر کلسترول در این افراد می شد.

سوال اینجاست که آیا می توانیم این جهش ژنتیکی را به افراد عادی معرفی کنیم؟ دو سال قبل از CRISPR برای معرفی این جهش ژنتیکی به داخل سلول های کبدی موش از طریق یک ویروس استفاده کردیم. سلول های کبدی موش با سلول های کبدی انسان جایگزین شدند و در نهایت، یک موش با کبد انسانی داشتیم.

با کمک این حیوان، امکان آزمایش اثربخشی رویکرد ما برای کاهش کلسترول در کبد انسان، اما در اصل در بدن موش فراهم شد. این جهش ژنی منجر به کاهش 40 درصدی سطوح کلسترول در بدن موش شد که بسیار قابل توجه بود.

چه زمانی از این روش برای انسان استفاده خواهد شد؟

راه زیادی برای استفاده از این روش درمانی در انسان پیش رو داریم و باید موارد ایمنی را بدقت مورد توجه قرار دهیم، چراکه هرگونه خطا و بروز اشتباه در تغییر ژنوم با عوارض جانبی شدیدی همراه خواهد بود.

البته آزمایش های بالنینی با استفاده از روش ژن درمانی برای مقابله با اچ آی وی توسط دانشمندان در مراکز تحقیقاتی دیگر در حال انجام است که بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد.

با درمان یک بیماری از طریق ژن درمانی، آیا فرزندان بیمار این ژن بهبود یافته را به ارث می برند؟

نه، زیرا ما با سلول های سوماتیک – سلول های کبدی و سلول های عضله به جای اسپرم و تخمک – سر و کار داریم و این بدان معناست که تأثیری بر اطلاعات ژنتیکی ندارد.

آیا در آینده قادر به از بین بردن کامل بیماری ها خواهیم بود؟

در تئوری، فکر می کنم که امکان آن وجود داشته باشد. البته برخی بیماری ها ناشی از سبک زندگی افراد و قابل پیشگیری هستند. هدفی که ما به دنبال آن هستیم، از بین بردن بیماری های ژنتیکی است.

 

منبع: weforum

ترجمه: معصومه سوهانی

 

No tags for this post.