كريسبر.. علاج لفيروس نقص المناعة

hiv-1903373_960_720

|فيروس نقص المناعة (المصدر:google)|crispr-cas9-at-work-data (المصدر: extremtech)|صورة توضيحية لتأثير كرسبر على الجينات (المصدر: google)

فيروس نقص المناعة (HIV) هو فيروس يؤدي عادةً إلى الإصابة بمرض الإيدز (AIDS)، وقد زاد انتشاره في السنوات الماضية. وتم إجراء الكثير من الدراسات والأبحاث في محاولة لإيجاد علاج له كغيره من الأمراض، لكنها كانت تبوء بالفشل؛ لذلك اتجه العلماء إلى التحايل. بدايةً بدراسة الفيروس ودراسة سلوكه ومميزاته، حتى التفكير في استخدام كل التقنيات التي نستطيع الوصول لها للتخلص منه أو الحد من تأثيره بدلًا من العلاج المباشر الذي فشلنا في اكتشافه.

ما هو (HIV)؟

(HIV) أو فيروس نقص المناعة على عكس الكثير من الفيروسات، هو فيروس  لا يستطيع الجسم التخلص منه حتى مع وجود العلاج، فإذا أصيب الجسم بهذا الفيروس فهذا يعني أنه سيرافقه مدى الحياة، ومن الممكن أن يؤدي إلى متلازمة نقص المناعة (الإيدز) إذا لم يٌعالج.

يهاجِم فيروس (HIV) الجهاز المناعي، وخصوصا الخلية (CD4) وهى أحد أنواع (T cells) التي تساعد الجهاز المناعي على التخلص من أي عدوى. وبمجرد إصابته للجسم، فإن الفيروس يقلل عدد الخلايا المناعية مما يجعل الجسم عاجزًا عن الدفاع عن نفسه ويصبح أكثر عرضة لأي عدوى كالمسببة للسرطان مثلًا أو الإيدز إذا لم يتم علاجه. (1)

تقنية CRISPER

كريسبر (CRISPER) هي أحد التقنيات التي تم ابتكارها مؤخرًا في مجال الهندسة الوراثية، وظهرت في عام 2012. يوفر CRISPER دقة لا مثيل لها في تعديل الجينوم، ويمكنه أيضًا إيجاد وتعديل جينات الفيروس عند إصابته للكائنات الدقيقة. وعلى الرغم من أنه ليس التقنية الأولى التى تُبتكر لتعديل الجينات، إلا إنه الأدق. ويعتبر كريسبر جهاز دفاع عن الجسم وبوجود البروتينات المتعلقة به مثل (Cas9)، يستطيع قطع المادة الوراثية للفيروس وتعديل أي أخطاء به. لذلك، تم استخدامه في علاج فيروس نقص المناعة كما سنلاحظ في السطور التالية. (2)

صورة توضيحية لتأثير كرسبر على الجينات (المصدر: google)
صورة توضيحية لتأثير كرسبر على الجينات 

استخدم كريسبر لعلاج الفيروس

حسب تقرير بتاريخ شهر مايو لعام 2018، سجل الطب الحديث تقدم هائل في علاج الإصابة بفيروس نقص المناعة (HIV). فمنذ سنوات كانت الأصابة بفيروس نقص المناعة (HIV) تؤدي حتمًا إلى مرض الإيدز (AIDS)، لكن الآن يستطيع العلاج أن يحاصره ويقضي عليه.
يظل فيروس نقص المناعة مختبئًا داخل خلايا المريض حتى مع العلاج اليومي بالمضادات الفيروسية (ART). لكن علماء يابانين في جامعة (Kobe) نجحوا في استخدام تقنية كريسبر لتعديل الجينات (CRISPR/Cas9) لوقف تكاثر فيروس الإيدز داخل الخلايا الحية.
يوجد ما يقرب من 35 مليون مريض بمرض نقص المناعة في العالم لكن الفيروس لا يزال بداخل معظمهم كما هو. يتعايش هؤلاء مع الفيروس بمساعدة المضادات الفيروسية، لكن الأدوية لا تستطيع التخلص من كل علامات الإصابة بالفيروس بسبب الطريقة التي يتكاثر بها.

تتكون المادة الوراثية لفيروس نقص المناعة من (RNA)، وعندما يدخل الخلية يستخدم إنزيم (transcriptase) ليحول شريط ال(RNA) الخاص به إلى شريطين (DNA) مشابه للذي تمتلكه الخلية مما يمكنه من الاختباء داخل الخلية. وليس هذا فقط، فعندما تقوم الخلية بتكوين البروتين الخاص بها كخطوة طبيعية فإنها تنتج الDNA الخاص بالفيروس مما يكوّن فيروس جديد وهكذا.
حتى وإن اختزلنا كل الفيروس الموجود في الدم فسيظل هناك جزء مختبِئ داخل الخلايا، لذلك لجأ هؤلاء العلماء اليابانين إلى تقنية كرسبر (CRISPR/Cas9). تعتمد هذه التقنية على نظام بكتيري مضاد للفيروسات، والتي تعلم العلماء كيفية استخدامها في قص المادة الوراثية (DNA) للفيروس بدقة أثناء وجودها داخل الخلية الحية، مما يساعد على تقليل حدة الفيروس.
استهدفت هذه التجربة اثنين من تسع جينات يمتلكها الفيروس المناعي والتي تعد مفتاح لقدرته على التكاثر ولا يستطيع العمل بدونهما، ويسمى هذان الجينان (rev) و(tat). استخدم الباحثون 6 أنواع من فيروس (HIV) لتصنيع دليل للحمض النووي الريبوزي (gRNA) والذي يوجه (Cas9) إلى المادة الوراثية الحقيقية للخلية وليست الفيروسية. ويتم توصيل (gRNA) إلى الخلية عن طريق (lentiviral vector).
إن الهدف من هذه التجربة هو تدمير جينات فيروس (HIV) وليس إضافة جين أو استبدال أجزاء من جينات أخرى، وبهذه الطريقة لا يستطيع الفيروس أن يعمل بشكل طبيعي. وحسب تقارير الباحثين، فإن هذه التقنية نجحت في حالات تكاثر محدودة للفيروس.
تمت هذه التجربة على خلايا حية في أطباق معملية ولكن الخطوة التالية هي تجربتها على البشر. فإذا استطعنا تقليل نسبة الفيروس بالدم إلى الصفر، وقتل الفيروس داخل الخلية، فسوف نستطيع في النهاية علاج فيروس نقص المناعة وتكون هذه خطوة كبيرة في علاج الإيدز. (3)

crispr-cas9-at-work-data (المصدر: extremtech)
crispr-cas9-at-work-data (المصدر: extremtech)

 

إعداد: آلأء علام
مراجعة لغوية: محمد غنيم
مراجعة علمية: مي نبيه

المصادر

1- pmhdev. HIV/AIDS – National Library of Medicine [Internet]. PubMed Health. [cited 2018 Sep 6]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMHT0024730/
2- Wanjek C, July 29 LSBMC|, ET 2018 08:20am. How Close Are We, Really, to Curing Cancer with CRISPR? [Internet]. Live Science. [cited 2018 Sep 6]. Available from: https://www.livescience.com/63192-curing-cancer-crispr.html
3- Scientists Use CRISPR to Block HIV Replication Inside Living Cells – ExtremeTech [Internet]. [cited 2018 Sep 6]. Available from: https://www.extremetech.com/extreme/269755-scientists-use-crispr-to-block-hiv-replication-inside-living-cells

 

شارك المقال:

تواصل معنا

«الباحثون المصريون» هي مبادرة علمية تطوعية تم تدشينها في 4/8/2014، بهدف إثراء المحتوى العلمي العربي، وتسهيل نقل المواد والأخبار العلمية للمهتمين بها من المصريين والعرب،

تابعنا على منصات التواصل الإجتماعي