قائم مقام رئیس بنیاد ملی نخبگان:
دانشمندان جنین انسان را بدون آسیب رساندن به کروموزومها ویرایش کردند
به گزارش خبرگزاری آنا؛ در این مطالعه منتشر شده درسایت علمی «ارث» (Earth)، که بر جنینهای اهدایی و در شرایط آزمایشگاهی انجام شده است، نوعی ویرایش دقیق ژن به کار گرفته شد که برخلاف روشهای پیشین، به جای بریدن کامل DNA تنها یک حرف از کد ژنتیکی را تغییر میدهد. اهمیت این پیشرفت تنها در موفقیت فنی آن نیست، بلکه در عبور از یکی از بزرگترین موانع اخلاقی و زیستی ویرایش جنین انسان نهفته است.
سالهاست که دانشمندان در تلاشاند تا امکان اصلاح مستقیم ژنهای معیوب را پیش از تولد فراهم کنند، اما هر بار یک مانع جدی مسیر را متوقف کرده است: آسیب گسترده به کروموزومها هنگام استفاده از ابزارهای ویرایش ژن. اکنون، اما نتایج یک پژوهش جدید نشان میدهد که شاید بتوان بدون تخریب ساختار اصلی DNA، تغییرات هدفمند را در ابتداییترین مراحل شکلگیری حیات انسانی اعمال کرد؛ موضوعی که هم امیدهای درمانی را افزایش داده و هم بحثهای اخلاقی را وارد مرحلهای تازه کرده است.
عبور از بنبست CRISPR؛ چرا روشهای قبلی شکست خوردند؟
در قلب این پژوهش، مقایسهای میان دو رویکرد ویرایش ژنتیکی قرار دارد. روش کلاسیک «کریسپر-کَس۹» (CRISPR-Cas۹) سالها بهعنوان ابزار اصلی ویرایش ژن شناخته میشد. این فناوری با ایجاد برشهای دو رشتهای در DNA عمل میکند و سپس سلول تلاش میکند این شکست را ترمیم کند. اما در جنینهای انسانی، این فرآیند بهدرستی کنترل نمیشود.
مطالعات پیشین نشان داده بود که این برشها گاهی منجر به حذف کامل بخشهایی از کروموزوم یا حتی از دست رفتن یک کروموزوم کامل میشود؛ پدیدهای که میتواند رشد طبیعی جنین را مختل کند یا به بیماریهای جدی منجر شود. به همین دلیل، استفاده از این روش برای ویرایش مستقیم جنین انسانی عملاً با محدودیتهای جدی مواجه شد.
ظهور ویرایش ملایمتر
در مطالعه جدید به رهبری «دیتر اگلی» (Dieter Egli)، زیستشناس سلولی تکوینی در دانشگاه کلمبیا، رویکرد متفاوتی آزمایش شد. این روش که «ویرایش بازهای» (Base Editing) نام دارد، به جای بریدن کامل DNA، تنها یک نوکلئوتید یا «حرف ژنتیکی» را تغییر میدهد.
در این فناوری، به جای ایجاد شکست دو رشتهای در DNA، تنها یک رشته بهصورت جزئی دستکاری میشود. همین تفاوت ظریف، اما حیاتی باعث شد که ساختار کلی کروموزومها در جنینها دستنخورده باقی بماند. پژوهشگران در ۱۱۷ سلول ویرایششده مشاهده کردند که هیچ بخش بزرگی از کروموزومها حذف نشده است؛ نتیجهای که در مطالعات قبلی تقریباً غیرممکن به نظر میرسید.
نقش ژنهای هدف؛ از کلسترول تا بیماریهای خونی
ژنهایی که در این پژوهش هدف قرار گرفتند، برای درمان مستقیم انتخاب نشده بودند، بلکه بهعنوان مدلهای زیستی مورد استفاده قرار گرفتند.
یکی از این ژنها «PCSK۹» است که در تنظیم سطح کلسترول خون نقش دارد. در برخی افراد، غیرفعال بودن طبیعی این ژن باعث کاهش کلسترول بد و کاهش خطر بیماریهای قلبی میشود. دو ژن دیگر نیز با تولید نوعی هموگلوبین جنینی مرتبط هستند؛ شکلی از هموگلوبین که در دوران جنینی فعال است و میتواند در برخی بیماریهای خونی مانند کمخونی داسیشکل نقش محافظتی داشته باشد.
این انتخابها نشان میدهد که پژوهشگران بهدنبال شبیهسازی تغییراتی بودهاند که پیشتر در برخی انسانهای سالم بهطور طبیعی مشاهده شده است، نه ایجاد ویژگیهای جدید یا غیرطبیعی.
جنینهایی که تا مرحله بلاستوسیست پیش رفتند
یکی از مراحل کلیدی در این تحقیق، بررسی رشد جنینها تا مرحله «بلاستوسیست» (Blastocyst) بود؛ مرحلهای که حدود پنج روز پس از لقاح رخ میدهد و جنین به شکل یک ساختار توخالی از سلولها درمیآید.
در بخشی از آزمایشها، برخی جنینها توانستند تا این مرحله رشد کنند و حتی از آنها سلولهای بنیادی سالم استخراج شد که همچنان تغییر ژنتیکی مورد نظر را در خود داشتند. این موضوع نشان داد که ویرایش انجامشده نهتنها پایدار است، بلکه مانع رشد اولیه جنین نیز نشده است.
چالش RNA؛ وقتی پیام ژنتیکی خود به مانع تبدیل میشود
یکی از یافتههای غیرمنتظره این پژوهش به نحوه انتقال ابزار ویرایش ژن مربوط بود. زمانی که این ابزار به شکل «RNA پیامرسان» (Messenger RNA - mRNA) وارد سلول شد، تمام ۱۹ جنین مورد آزمایش رشد طبیعی خود را متوقف کردند.
اما زمانی که همان سیستم به شکل پروتئین آماده وارد شد، حدود یکسوم جنینها توانستند به مرحله بلاستوسیست برسند. این تفاوت نشان میدهد که خود RNA ممکن است در محیط جنینی بهعنوان یک عامل بیگانه شناسایی شده و واکنش دفاعی سلول را فعال کند؛ پدیدهای که پیش از این در چنین مرحلهای از رشد انسانی گزارش نشده بود.
پدیده موزاییک ژنتیکی؛ چالش بزرگ فناوری جدید
با وجود موفقیتها، یک مشکل مهم همچنان باقی است: «موزاییک بودن» (Mosaicism). در این حالت، همه سلولهای یک جنین تغییر ژنتیکی یکسانی را دریافت نمیکنند و در نتیجه، ترکیبی ناهمگون از سلولهای ویرایششده و ویرایشنشده به وجود میآید.
این وضعیت میتواند پیشبینیپذیری نتیجه نهایی را دشوار کند، زیرا مشخص نیست در نهایت کدام سلولها در بدن فرد بالغ غالب خواهند بود. همچنین در برخی موارد، ویرایشها در نقاط ناخواسته DNA نیز مشاهده شدهاند که نشاندهنده نیاز به دقت بالاتر این فناوری است.
دستاوردی که میتواند نگاه علم به آغاز حیات را تغییر دهد
این پژوهش نشان میدهد که ویرایش دقیق یک حرف از DNA در جنین انسان بدون تخریب کروموزومها ممکن شده است. با این حال، مشکلاتی مانند موزاییک ژنتیکی، خطاهای هدفگیری و حساسیت بالای جنین به ابزارهای ویرایش، همچنان مانع ورود این فناوری به مرحله کاربردی هستند.
در نهایت، آنچه امروز در آزمایشگاه رخ داده است، نه آغاز یک درمان آماده، بلکه گشوده شدن پنجرهای تازه به درک نحوه ترمیم DNA در ابتداییترین لحظات شکلگیری انسان است؛ پنجرهای که میتواند آینده پزشکی ژنتیک را بازتعریف کند، اما هنوز فاصله زیادی تا عبور از مرزهای اخلاقی و بالینی دارد.
انتهای پیام/
