حذف کروموزوم اضافی با فناوری CRISPR: گامی مهم در درمان بالقوه سندرم داون
در یک دستاورد مهم در حوزه ژنتیک، دانشمندان ژاپنی با استفاده از فناوری ویرایش ژن CRISPR-Cas9 توانستند کروموزوم اضافی مرتبط با سندرم داون (کروموزوم ۲۱) را از سلول‌های انسانی پرورش‌یافته در آزمایشگاه حذف کنند. این تحقیق که به رهبری دکتر Ryotaro Hashizume در دانشگاه Mie انجام شد، نخستین شواهد مستند را از امکان حذف پایدار کروموزوم سوم در سندرم داون در محیط سلولی انسانی ارائه می‌دهد.
در این پژوهش از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده (iPSC) و سلول‌های فیبروبلاست پوستی متعلق به افراد دارای سندرم داون استفاده شد. محققان با بهره‌گیری از رویکردی موسوم به ویرایش ژن allele-specific توانستند یکی از نسخه‌های اضافی کروموزوم ۲۱ را به‌طور انتخابی هدف قرار دهند و بدون آسیب به دو نسخه طبیعی آن، حذف کنند.
نکته قابل توجه در این روش، استفاده از بازدارنده‌های ترمیم DNA به‌صورت موقتی بود که باعث افزایش نرخ حذف کروموزوم تا ۳۰ درصد در برخی نمونه‌ها شد.
نتایج کلیدی
۱. حذف موفق کروموزوم اضافی: در بیش از ۳۰ درصد از سلول‌های بنیادی اصلاح‌شده، کروموزوم سوم به‌طور کامل حذف شد و ساختار ژنتیکی به حالت طبیعی بازگشت.
۲. بازگشت عملکرد سلولی: پس از حذف کروموزوم اضافی، الگوی بیان ژن‌ها، فعالیت‌های متابولیکی و رفتارهای سلولی تا حد زیادی به حالت طبیعی بازگشت. از جمله کاهش تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و بهبود چرخه انرژی.
۳. امکان انجام در سلول‌های بالغ: این روش نه تنها در سلول‌های بنیادی بلکه در سلول‌های بالغ تقسیم‌نشونده نیز موفقیت‌آمیز بود، که می‌تواند مسیر درمان‌های هدفمند برای بافت‌های انسانی را هموارتر کند.
اهمیت پژوهش
تا پیش از این مطالعه، تلاش‌ها برای حذف کروموزوم اضافی بیشتر در مدل‌های حیوانی یا شرایط غیرانسانی انجام شده بود.
اما این پژوهش نشان داد که حتی در سلول‌های انسانی، امکان حذف انتخابی کروموزوم اضافی و اصلاح عملکرد سلولی وجود دارد.این کشف می‌تواند زمینه‌ساز پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه پزشکی بازساختی، ژن‌درمانی و درمان بیماری‌های ناشی از ناهنجاری‌های کروموزومی مانند سندرم داون باشد.
محدودیت‌ها و ملاحظات اخلاقی
اگرچه نتایج بسیار امیدوارکننده هستند، اما این روش هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد و برای کاربرد درمانی در انسان نیاز به بررسی‌های گسترده‌تر دارد.
از سوی دیگر، این نوع مداخلات ژنتیکی مسائل اخلاقی عمیقی را نیز برمی‌انگیزد، به‌ویژه در ارتباط با ارزش‌های فرهنگی و اجتماعی مرتبط با افراد دارای سندرم داون.
جمع‌بندی
این پژوهش نقطه عطفی در فهم و اصلاح ناهنجاری‌های کروموزومی به‌شمار می‌رود. حذف موفق کروموزوم اضافی در مدل سلولی انسانی، نشان می‌دهد که فناوری CRISPR می‌تواند در آینده‌ای نه‌چندان دور به عنوان ابزاری مؤثر در درمان اختلالات ژنتیکی پیچیده مورد استفاده قرار گیرد، هرچند مسیر رسیدن به کاربرد بالینی همچنان نیازمند پژوهش‌های گسترده‌تری است.
منابع اصلی
جدیدترین اخبار پزشکی
