خطر ویرایشهای ژنتیکی
مجله علمی ایلیاد - با وارد شدن ویرایش ژن «CRISPR-Cas9» آزمایشهای بالینی، گروهی تحقیقاتی به رهبری دانشمندان مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا پی بردند که این فناوری میتواند صدها جهش ناخواسته را در ژنوم ایجاد کند. فناوری ویرایش CRISPR-Cas9 برای دانشمندانی که در تلاشاند به نقش ژنها در بیماری پی ببرند، مزیت است.
این روش، امید به درمانهای ژنی قویتری که میتوانند ژنهای ناقص را حذف یا اصلاح کنند، نه اینکه فقط ژن جدید اضافه کنند، را افزایش داده است. در حال حاضر اولین آزمایش بالینی برای گسترش CRISPR-Cas9 در چین در حال انجام است و قرار است سال آینده در ایالات متحده آزمایشی شروع شود. اگرچه CRISPR-Cas9 میتواند بخشهای خاصی از DNA را بهطور دقیق هدف قرار دهد، اما گاهی اوقات به دیگر بخشهای ژنوم آسیب میزند.
اکثر مطالعاتی که به دنبال این جهشهای خارج از هدف هستند، از الگوریتمهای کامپیوتری استفاده میکنند تا نواحیای که به احتمال زیاد تحت تاثیر قرار میگیرند را شناسایی کنند و سپس آن نواحی را بهمنظور حذف و درج بررسی کنند. پروفسور «الکساندر باسوک»، از دانشگاه آیووا، گفت: «بهنظر میرسد که وقتی CRISPR-Cas9 در سلولها یا بافتهای درون ظرف انجام میشود، این الگوریتمهای پیشبینی کار خوبی را انجام میدهند؛ اما برای جستجوی تمام اثرات خارج از هدف در حیوانات زنده، کل توالی ژنوم بهکار گرفته نشده است.»
پروفسور باسوک و همکارانش در مطالعهای جدید، توالی کل ژنوم موشهایی که در مطالعهی قبلی این گروه دستخوش ویرایش ژن CRISPR-Cas9 شده بودند را تعیین کردند و به دنبال همهی جهشها بودند، از جمله جهشهایی که فقط یک نوکلئوتید را تغییر دادند. این دانشمندان مشخص کردند که CRISPR-Cas9 با موفقیت ژنی را که باعث کوری میشد، اصلاح کردهاند؛ اما همچنین دریافتند که ژنومهای دو دریافتکنندهی مستقل ژندرمانی، بیش از ۱،۵۰۰ جهش تک نوکلئوتیدی و بیش از صد حذف و درج بزرگتر را متحمل شده است. هیچ یک از این جهشهای DNA توسط الگوریتمهای کامپیوتری که محققان بهمنظور جستجوی اثرات خارج از هدف بهطور گستردهای از آنها استفاده میکنند، پیشبینی نشده بود.
پروفسور «استفان تسانگ»، از مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا و مؤسسهی پزشکی ژنومی کلمبیا و مؤسسهی علوم تغذیهی انسانی، گفت: «محققانی که از کل توالی ژنوم برای یافتن اثرات خارج از هدف استفاده نمیکنند، ممکن است بهطور بالقوهای جهشهای مهمی را از دست بدهند. حتی تغییر یک نوکلئوتید واحد میتوند تاثیر بسیار زیادی داشته باشد.»
دکتر «وینیت ماهاجان» از دانشگاه استنفورد گفت: «ما هنوز در مورد CRISPR-Cas9 خوشبین هستیم. ما پزشک هستیم و میدانیم که هر درمان جدید، عوارض جانبی بالقوهای دارد؛ اما باید آگاه باشیم که این عوارض چیست؟» در حال حاضر محققان در تلاش برای بهبود مؤلفههای سیستم CRISPR-Cas9، آنزیم برش ژن آن و RNA که آنزیم را به سمت ژن مناسب هدایت میکند، هستند تا کارایی ویرایش را افزایش دهند. پروفسور تسانگ گفت: «احساس میکنیم مهم است که جامعهی علمی خطرات بالقوهی تمام جهشهای خارج از هدف که توسط CRISPR-Cas9 ایجاد شدهاند، از جمله جهشهای تک نوکلئوتیدی و جهش در بخشهای بدون رمز ژنوم را در نظر بگیرد و بررسی کند. امیدواریم یافتههای ما دیگران را به استفاده از توالی کل ژنوم بهعنوان روشی برای تعیین تمام اثرات خارج از هدف تکنیکهای CRISPR-Cas9 آنها و مطالعهی نسخههای مختلف برای ایمنترین و دقیقترین ویرایش تشویق کند.» یافتههای این گروه به زودی در مجلهی Nature Methods منتشر خواهد شد.
نوشته: SciNews
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد