درمان نابینایی با ژن درمانی

ژن درمانی تکنیک درمانی نوینی است که در درمان تعداد زیادی از بیماری ها موثر است و روز به روز با استقبال بیشتری مواجه می شود. در این مقاله قصد داریم به صورت علمی تاثیر ژن درمانی در درمان نابینایی را بررسی کنیم. این مطلب از به روز ترین و معتبر ترین منابع علمی پزشکی و تحت نظارت دکتر مریم اسلامی، متخصص ژنتیک تدوین شده است. با ما همراه باشید.

یک تکنیک نوین توالی یابی RNA تک سلولی محققان را قادر می سازد تا به سرعت یک وکتور بهینه برای ارائه مواد ژنتیکی درمانی برای درمان اختلالات بینایی و شاید سایر موارد ژنتیکی شناسایی کنند.همکاری میان دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا، دانشکده پزشکی پیتزبورگ، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و دانشگاه کارنگی ملون، پلتفرمی را برای شناسایی وکتورهای ویروسی با عملکرد برتر ایجاد کرده است که می تواند ژن درمانی را با حداکثر کارآیی و دقت به شبکیه چشم برساند.

این فناوری که در مقاله ای که امروز در ژورنال eLife منتشر شده است، توسعه رویکردهای ژن درمانی را برای درمان اختلالات نابینایی ژنتیکی ساده می کند و در زمان و منابع صرفه جویی می کند.

• ویلیام بلتران، استاد چشم پزشکی در دانشکده دامپزشکی پن و نویسنده مقاله جدید که آزمایش ها را در پن رهبری می کرد، می گوید:« این رویکرد نوین به شناسایی کارآمدترین وکتورهای ویروسی که می توانند برای توسعه ژن درمانی بیماری های نابینایی در افراد و حیوانات مورد استفاده قرار گیرند، سرعت می بخشد.»

اهمیت بینایی

«از دست دادن بینایی تاثیر زیادی بر کیفیت زندگی دارد. مدت طولانی ای شده است که در کنار سرطان و بیماری آلزایمر در صدر بزرگترین ترس های مردم قرار گرفته است». نویسنده ارشد لیا برن، استادیار چشم پزشکی در دانشگاه پیتسبورگ اضافه کرد:« اما حوزه بازیابی بینایی وارد عصر جدیدی شده است که در آن بسیاری از بیماران برای اولین بار درمان موثری دریافت کرده اند. به همین دلیل، پتانسیل پلتفرم نوین ما هیجان انگیز است به ما امکان می دهد درمان های اورژانسی را که در حال حاضر برای برخی از بیماران کار می کنند، با سرعت بیشتری به کلینیک منتقل کنیم»

میزان ابتلا به نابینایی بر اساس اختلالات ژنتیکی

حتی اگر اختلالات ژنتیکی کورکننده ای که شبکیه را تحت تاثیر قرار می دهند، بیماری نادر در نظر گرفته شوند، تقریبا از هر 3330 نفر در سراسر جهان 1 نفر حامل یک یا چند نسخه از ژن هایی است که باعث تحلیل شبکیه و از دست دادن بینایی می شود. برای قرن ها، بسیاری از افراد مبتلا به نابینایی ارثی مطمئن بودند که بخشی از زندگی خودرا با از دست دادن بینایی سپری می کنند.

روش های نوین درمان نابینایی

اکنون، با چندین روش ژن درمانی در بازار اروپا و ایالات متحده، ده ها مورد دیگر که وارد آزمایشات بالینی شده اند، امید برای افراد مبتلا به نابینایی ارثی دست یافتنی است. اما یک مانع کلیدی باقی می ماند: اطمینان از اینکه وکتورها یا ویروس های غیرفعال حامل کد ژنتیکی درمانی وارد سلول های خاصی شوند که دانشمندان هدف قرار داده اند. شبکیه از صدها میلیون سلول تشکیل شده است که در یک سری از لایه ها مرتب شده اند، بنابراین هدفگیری دقیق وکتور در یک مکان خاص، کار ساده ای نیست.

رویکرد حل این مشکل، محققان یک پلتفرم محاسباتی به نام scAAVengr را توسعه دادند که از توالی یابی RNA تک سلولی برای ارزیابی سریع و کمی ( درمیان ده ها گزینه ) استفاده می کند که کدام وکتور ویروس مرتبط با آدنو یا AVV برای انجام یک ژن درمانی به بخش خاصی از شبکیه چشم مناسب است.
رویکرد سنتی ارزیابی AVVها بسیار کند است و به چندین سال و بسیاری از حیوانات آزمایشگاهی نیاز دارد. همچنین خیلی دقیق نیست، زیرا مستقیما اندازه گیری نمی کند که آیا AVV ها نه تنها وارد سلول ها شده اند، بلکه محموله ژن درمانی خود را نیز تحویل می دهند یا خیر؟

در مقابل، scAAVengr از توالی یابی RNA تک سلولی استفاده می کند که تشخیص می دهد آیا محموله سالم به مقصد می رسد یا خیر. و با scAAVengr ، این فرآیند غربالگری ماه ها طول می کشد نه سال ها.

ژن درمانی در حال حاضر تا جایی پیش رفته است که می توانیم به درمان بیماری های چشم با ژن درمانی بسیار امیدوارانه نگاه کنیم.

تحقیقات ژن درمانی برای نابینایی

محققان Vet Penn از بخش درمان های تجربی شبکیه به جمع آوری وکتورهای کاندید با استفاده از رویکرد تکامل هدایت شده در سگ ها کمک کردند، که بلتران و همکارانش مدت هاست در مسیر ایجاد ژن درمانی های تجربی برای اختلالات بینایی ارثی مطالعه کرده اند. سگ ها به طور طبیعی دچار اختلالات کورکننده می شوند که بسیاری از ویژگی های بیماری انسان را طرح ریزی می کند، و آناتومی چشم سگ بسیار شبیه چشم انسان است.
روش تکامل هدایت شده، تیم را قادر ساخت تا انواعی را شناسایی کنند که به ویژه در هدف قرار دادن شبکیه خارجی، جایی که گیرنده های نوری (میله ای و مخروط ای) و سلول های اپیتلیال رنگدانه شبکیه (RPE ) یافت می شوند، خوب بودند.

نتایج تحقیقات برای درمان نابینایی

محققان Pitt این کاندیدها را با استفاده از نخستی های غیر انسانی تایید کردند، که منجر به شناسایی انواعی شد که دقیقا سلول های شبکیه بیرونی، به ویژه سلول های گیرنده نوری حساس به نور و RPE را هدف قرار می دهند،
دو نوع سلولی که برای یک ژن درمانی موفق و بازیابی بینایی مهم هستند. این AVVهای کاندید نیز به طور موثر در این سلول ها پس از تزریق داخل زجاجیه بیان شدند.
بلتران می گوید:«تزریق داخل زجاجیه روش جراحی بسیار ساده تر و ایمن تری نسبت به متداول ترین روش زیر شبکیه ای است».
کاربردهای این پلتفرم فقط محدود به شبکیه چشم نیست. محققان نشان دادند که این پلتفرم برای شناسایی AVVهایی که سایر بافت ها از جمله مغز، قلب و کبد را هدف قرار می دهند، به خوبی کار میکند.
برن می گوید: «زمینه های در حال توسعه سریع ویرایش ژن و اپتوژنتیک همگی به تحویل ژن موثر متکی هستند، بنابراین توانایی انتخاب سریع و استراتژیک وکتورهای انتقال دهنده، یک پرش هیجان انگیز به جلو خواهد بود»

منبع:Novel gene therapy platform speeds search for ways to cure blindness | Penn Today (upenn.edu)