درمان نوزادی با ژن شخصی‌سازی شده
به گزارش همشهری آنلاین شیوه‌ای که برای علاج این نوزاد پسر به کار رفت، بالقوه می‌تواند به افراد مبتلا به هزاران بیماری ژنتیکی غیر معمول هم کمک کند.
کایل و نیکول مالدون از همان ابتدای به دنیا آمدن «کی‌جی»، نوزاد پسرشان متوجه شدند که او دچار مشکلی جدی است.
پزشکان حدس می‌زدند که اودچار مننژیت (عفونت پرده‌های پوشاننده مغز) یا سپسیس (عفونت خونی) است.
هنگامی که کی‌جی فقط یک هفته از عمرش می‌گذشت، معلوم شد که دچار یک اختلال ژنتیکی نادر به نام کمبود CPS۱ (کمبود آنزیم کارنیتین پالمیتوئیل‌ترانسفراز یک) است که از هر ۱.۳ میلیون نوزاد، فقط یک نفر ممکن است دچار آن شود. اگر کی‌جی زنده می‌ماند، دچار تأخیر شدید ذهنی و رشدی می‌شد و در نهایت به پیوند کبد نیاز داشت. اما نیمی از نوزادان مبتلا به این اختلال در هفته اول زندگی می‌میرند.
پزشکان بیمارستان کودکان فیلادلفیا به خانواده مولدون پیشنهاد کردند با توجه پیش‌آگهی وخیم بیماری از درمان‌های تهاجمی نوزادشان صرف‌نظر کنند و فقط مراقبت‌های تسکینی را برای او انجام دهند.
خانم مولدون گفت: «ما او را دوست داشتیم و نمی‌خواستیم رنج بکشد.» اما او و همسرش تصمیم گرفتند به کی‌جی فرصتی برای ادامه زندگی دهند.
نوزادی که اکنون تاریخ‌ساز شده است
اما اکنون کی‌جی تاریخ‌ساز شده است. این نوزاد که اکنون ۹ و نیم ماهه است، به گفته پزشکانش، نخستین بیمار در هر سنی در جهان است که با شیوه «ویرایش ژنی سفارشی» (custom gene editing) درمان شده است. او دارویی تزریقی را دریافت کرد که مخصوص او ساخته شده بود و برای اصلاح دقیق جهش ژنی او طراحی شده بود.
پژوهشگرانی که رهبری اقدامات برای نجات کی‌جی را بر عهده داشتند، این هفته نتایج کار خود را در نشست سالانه «انجمن ژن و سلول درمانی آمریکاَ» ارائه می‌دهند و همچنین آن را در ژورنال پزشکی نیوانگلند منتشر می‌کنند.
کارشناسان می‌گویند پیامدهای این درمان فراتر از مورد کی‌جی است. میلیون‌ها نفر به یکی از بیش از ۷۰۰۰ بیماری ژنتیکی نادر مبتلا هستند. اکثر این بیماری‌ها آنقدر نادر هستند که هیچ شرکتی حاضر نیست سال‌ها برای ایجاد ژن‌درمانی صرف هزینه کند که افراد بسیار کمی به آن نیاز داشته باشند.
اما شیوه درمانی که با صرف بودجه دولتی برای درمان کی‌جی ایجاد شد، این امکان را برای شرکت‌ها فراهم می‌کند تا بدون گذراندن سال‌ها تولید و آزمایش پرهزینه، درمان‌هایی شخصی‌سازی‌شده را به وجود آورند.
ویرایشگر ژنی پیچیده‌شده درون مولکول‌های چربی
بیماری‌هایی مانند بیماری این نوزاد نتیجه یک جهش واحد هستند – یک حرف DNA نادرست در میان سه میلیارد حرف در ژنوم انسان. اصلاح آن نیاز به هدف‌گیری دقیق در رویکردی به نام «ویرایش باز» (base editing) دارند.
در این رویکرد ابزارهای مولکولی درمانی این ترکیب درمانی در مولکول‌های لیپیدی (چربی) پیچیده می‌شود تا تا از تخریب آن در خون در مسیر رسیدن به کبد، جایی که ویرایش انجام می‌شود، محافظت شود. درون این محفظه لیپیدی دستورالعمل‌هایی وجود دارد که به سلول‌ها دستور می‌دهد تا آنزیمی تولید کنند که ژن را ویرایش می‌کند. این ذرات لیپیدی همچنین یک جی‌پی‌اس مولکولی به نام کریسپر (CRISPR) – را حمل می‌کنند که برای خزیدن در امتداد DNA فرد تغییر داده شده است تا حرف DNA دقیقی را که باید تغییر کند، پیدا کند.
اگرچه درمان ساخته‌شده برای این نوزاد طوری سفارشی‌سازی شده بود تا کریسپر فقط جهش خاص او را پیدا کند، اما همین روش می‌تواند بارها و بارها برای اصلاح جهش‌ها در سایر نقاط DNA برای بیماری‌های دیگر هم مورد استفاده قرار گیرد. فقط کافی است دستورالعمل‌های کریسپر که ویرایشگر را به نقطه جهش‌یافته DNA هدایت می‌کند، تغییر داد.
دانشمندان پیش‌بینی‌می‌کنند این شیوه در آینده بسیار ارزان‌تر شود و آن را یکی از فناوری‌های بالقوه متحول‌کننده پزشکی می‌دانند.
ساختن یک ویرایشگر ژن برای درمان بیماران یک فرآیند هدفمند است که تکمیل شدن آن می‌تواند سال‌ها طول بکشد. اما این نوزاد سال‌ها منتظر نماند – شاید تنها شش ماه قبل از خطر فزاینده آسیب شدید مغزی یا مرگ.
بیماری کی‌جی ناشی از ناتوانی در خلاص شدن بدن از آمونیاک، یک محصول جانبی سوخت‌وساز پروتئین، است. آمونیاک در خون تجمع می‌یابد و به مغز می‌رسد و به آن آسیب می‌زند.. پزشکان به او یک رژیم غذایی با محدودیت شدید پروتئین قرار دادند و فقط به اندازه‌ای پروتئین به او دادند که برای رشدش کافی باشد. او همچنین دارویی به نام گلیسرول فنیل بوتیرات دریافت می‌کرد که به حذف آمونیاک از خونش کمک می‌کرد. اما او هنوز در معرض خطر بالای آسیب مغزی یا مرگ بود. هرگونه بیماری یا عفونت می‌توانست میزان آمونیاک خون او را افزایش دهد و آسیب جبران‌ناپذیری به مغزش وارد کند.
کی‌جی در بیمارستان تحت مراقبت ۲۴ ساعته زندگی می‌کرد.
همکاری گروهی برای درمان یک نوزاد
ساخت یک سیستم ویرایش ژن برای نوزاد مولدون‌ها و آزمایش آن آسان نبود. اما با مشارکت ده‌ها پژوهشگر که کارهای دیگرشان را کنار گذاشتند و همکاری چند شرکت زیست‌فناوری و تسهیل روند نظارت دارویی بوسیله سازمان غذا و داروی آمریکا (اف‌دی‌ای) ساختن یک ویرایشگر ژنی از نوع کریسپر با سرعت حیرت‌آوری انجام شد. کاری در شرایط معمول بیش از یک دهه به طول می‌انجامید، در شش ماه انجام شد.
اولین تزریق این دارو به نوزاد با مقدار کمی انجام شد، چون هیچ کس نمی‌دانست او چطور به آن واکنش نشان می‌دهد. در عرض دو هفته، کی‌جی توانست به اندازه یک نوزاد سالم پروتئین بخورد. اما او هنوز به دارو نیاز داشت تا آمونیاک را از خونش حذف کند – نشانه‌ای از اینکه ویرایشگر ژن هنوز DNA را در هر سلول آسیب‌دیده اصلاح نکرده است.
پزشکان ۲۲ روز بعد دوز دوم دارو او دادند.
کی‌جی اکنون به اندازه‌ای حالش خوب است که گروه پزشکی می‌توانند برنامه‌ریزی برای ترخیص او از بیمارستان و زندگی در خانه را آغاز کنند و او در حال رسیدن به نقاط عطف رشدی خود است.
پزشکان توانسته‌اند که مقدار تجویزی دارو را به نصف کاهش دهند. او در این مدت به چند بیماری ویروسی مبتلا شد که معمولاً باعث افزایش شدید میزان آمونیاک خون او می‌شد. اما او توانست به سلامت این بیماری‌ها را پشت سر بگذارد.
یک هفته و نیم پیش، پزشکان دوز سوم دارو را به کی‌جی تزریق کردند.
گرچه هنوز خیلی زود است که معلوم شود آیا می‌توان تجویز دارو را به طور کامل به کی‌جی قطع کرد، اما مقدار داروی تجویزی به طور قابل‌توجهی کاهش یافته است و حال او به اندازه کافی خوب است که تیم پزشکی بتواند برنامه‌ریزی برای ترخیص او از بیمارستان را آغاز کند. و در حال رسیدن به نقاط عطف رشدی خود است و وزن او اکنون در صدک چهلم برای سنش قرار دارد، اما هنوز مشخص نیست که آیا از پیوند کبد هم معاف خواهد شد یا خیر.
اما دانشمندان همین نتایج را هم یک پیروزی و نتیجه سرمایه‌گذاری در تحقیقات زیست‌پزشکی می‌دانند.
منبع: نیویورک‌تایمز
