درمان آریتمی قلبی با CRISPR - Cas9
تکنولوژی DNA نو ترکیب که در سال ۱۹۷۰ ایجاد شد، موجب تغییرات شگرفی در حوزه زیست شناسی شد. در این تکنیک برای اولین بار محققان توانستند که با دستکاری مولکول‌های DNA بعضی از مشکلات و بیماری های افراد را درمان کنند. این تکنیک‌ها طی سالیان پیشرفته‌تر شد تا که امروزه می‌توانیم با ایجاد تغییر در ژنوم سلول‌های زنده، بیماری های ژنتیکی (همانند آریتمی قلبی) را درمان کنیم.
تکنیکی که در این بخش به کمک ما می‌آید CRISPR - Cas9 که یکی از ابزارهای جدید در تغییر ژنوم است که اساس کار آن ویرایش ژن سیستم ایمنی باکتری است. این تکنیک بسیار مفید، سریع و ساده است و امید داریم تا بتوانیم به وسیله آن ژنی را از سلول حذف، اضافه و یا تغییر دهیم.
به گزارش رسیده از medicalxpress، در آزمایشگاه دانشگاه بایلر بخش پزشکی، مطالعه‌ای بر روی بیماری های قلبی شکل گرفته است. می‌دانیم که یکی از شایع ترین بیماری‌های قلبی که در بین افراد مسن و حتی جوانان بسیار دیده می‌شود، بیماری آریتمی قلبی است. عوامل مختلفی می‌تواند موجب آریتمی قلب شود که یکی از آن‌ها عوامل ارثی هستند. متاسفانه درمان بیماری آریتمی قلبی بسیار مشکل است و هرساله بیش از ۳ میلیون قربانی می‌گیرد. از این رو همواره تلاش شده تا با روش‌های جدید بیماری آریتمی قلبی درمان شود.
مطالعه روی آریتمی قلبی
در مطالعه‌ای که دانشگاه بایلر انجام داد، تمرکز خود را بر افراد جوانی که به نوعی بیماری آریتمی قلبی را به شکل مادرزادی داشتند (بیماری Catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia :CPVT) قرار دادند. در شرح‌حال این بیماران گزارش شده است که این افراد دارای ضربان قلب با سرعت زیاد و نامنظم بودند و به شکل ناگهانی غش می‌کردند که آمار بالایی از این افراد در نهایت این اتفاق‌ها فوت می‌کردند. در دهه‌های اخیر برای حل این مشکل صرفا از داروهایی که ضربان قلب را کنترل می‌کردند استفاده می‌شد یا نهایت از دفیبریلاتورهای کاشتنی استفاده می‌کردند (دفیبریلاتور یک وسیله است که با آن می‌توان ضربان نامنظم قلب را برطرف کرد) ولی هنوز درمان بهتری برای بیماری آریتمی قلبی پیدا نشده بود.
مطالعات محققان دانشگاه بایلر به روی ژن‌های این جوانان نشان داد که آریتمی قلبی در این سن به علت جهش ژنی به نام RYR2 می‌باشد. ۶۰ درصد از بیمارانی که دارای آریتمی قلبی مادرزادی ( CPVT ) هستند، با این جهش ژنی مواجه خواهند شد. این ژن پروتئینی را کد می‌کند که یک کانال تنظیم کننده کلسیم در سلول‌های عضلانی قلب (کاردیومایوسایت‌ها) می‌باشد. برای اینکه قلب بتواند کار خود را به خوبی انجام دهد باید این سلول‌های عضلانی به موقع انقباض و استراحت داشته باشند. جهش ژنی که موجب تولید RYR2 جهش یافته می‌شود، منجر به کانالی می‌شود که کلسیم را از خود پس می‌دهد. این اتفاق باعث می‌شود تا در زمان تمرین یا استرس‌های احساسی این کانال‌های کلسیمی به درستی کار خود را انجام ندهند و در نتیجه آن بی نظمی در عملکرد قلب ایجاد می‌شود که گاهی منجر به مرگ شخص نیز می‌شود.
نتیجه مطالعه
هدف این مطالعه پیدا کردن یک درمان دائمی و قطعی برای بیماران CPVT بود. یکی از افراد حاضر در این مطالعه به وسیله‌ی وکتور یک آدنوویروس ( AAV ) ماشین ویرایش ژنی CRISPR/Cas9 را به داخل سلول‌های قلبی مستقیما وارد کرد. این اتفاق به روی قلب یک جانور زنده انجام شد. هدف اینکار این بود که بتوان ژن جهش یافته RYR2 را در داخل ساختار DNA آن موجود زنده حذف کرد و آن را ترمیم کرد. ژنی که در این عمل جایگزین میگردد، ژن R176Q است که طبق تحقیقاتی که به روی یک موش انجام شد، منجر به درمان آن گردید. برای اینکه از صحت این اتفاق مطمئن شوند تصمیم گرفتن تا یک ژن AAV-CRISPR را به مدل موشی که دارای CPVT بود وارد کنند. در نتیجه این آزمایش و پس از گذشت 10 روز از تولد موش‌هایی که دارای بیماری CPVT بودند و تحت درمان قرار گرفته بودند دیگر به آریتمی قلبی مبتلا نشده و حتی به درمان تکمیلی هم نیازی نداشتند.
بعد از موفقیت درمانی این روش بر نمونه‌های حیوانی، مطالعه به روی سلول‌های بنیادی که از بیماران مبتلا به این عارضه (آریتمی قلبی) رنج می‌بردند انجام گرفت تا اثرگذاری و همچنین ایمن بودن این روش به روی سلول‌های انسان نیز امتحان شود. بی شک این روش می‌تواند در آینده برای بیماران آریتمی قلبی استفاده شده و تا درصد بالایی از افراد مبتلا را بهبود دهد. البته باید گفت که خیلی از بیماری‌های ژنتیکی وجود دارند که این روش برای درمان آن‌ها مناسب نیست، زیرا که طول برخی از ژن‌ها بلند است و امکان انتقال ژن اصلاح شده به داخل ژنوم سلول فرد بیمار به علت داشتن اندازه بزرگ آن‌ها امکان پذیر نیست.