اكتشاف جديد حول تأثير تعديل الجينوم على الخلايا الجذعية الدموية
اكتشف علماء الأحياء الجزيئية الأوروبيون والكنديون أن تعديل جينوم الخلايا الجذعية الدموية باستخدام فيروس AAV6 ومحرر الجينوم الحائز على جائزة نوبل "CRISPR/Cas9" يُسرّع شيخوختها. هذا الاكتشاف جاء نتيجة التنشيط غير المقصود لأنظمة حماية الجينوم، وفقا لما أفاد به مكتب العلاقات العامة لمؤسسة "تليثون" الإيطالية (Fondazione Telethon).
الأسباب پشت فشل العلاجات الجينية
توصل العلماء إلى هذا الاكتشاف في أثناء بحثهم عن الأسباب المحتملة لفشل عدة علاجات جينية واعدة لفقر الدم المنجلي وأمراض أخرى في الجهاز الدموي، وعدم تحقيق الفعالية المتوقعة خلال التجارب السريرية. كما تسبب بعضها في آثار جانبية خطيرة دفعت الأطباء لإيقاف تلك التجارب.
الدراسة العلمية
من أجل كشف أسباب هذه الإخفاقات درس العلماء كيف تغير نشاط عدد كبير من الجينات في الخلايا الجذعية الدموية البشرية بعد إدخال جزيئات فيروس AAV6 إليها، والذي يُستخدم عادة لتوصيل العلاج الجيني القائم على محرر الجينوم CRISPR/Cas9. كما فحص الباحثون عمل عدة بروتينات وأنظمة خلوية مرتبطة بإصلاح الحمض النووي بعد التحرير الجيني.
النتائج
أظهر تحليلهم أن جزءا من الخلايا الجذعية ذات الجينوم المحرر، أي حوالي 10% منها، أنتج مجموعة إشارات تشبه إلى حد بعيد الجزيئات التي تنتجها الخلايا الهرمة (الشائخة). عند دخولها هذه الحالة تتوقف عن المشاركة في حياة الكائن الحي، مما يؤدي إلى تدهور وظائف الأنسجة. وفي حالة الخلايا الجذعية، صاحب إنتاج هذه الإشارات تنشيط "البروتين الحارس" p53 المسؤول عن حماية سلامة الجينوم، وإفراز مواد محفزة للالتهاب.
التطبيقات المستقبلية
ودفع هذا الاكتشاف العلماء لتتبع كيفية تغير سلوك الخلايا الجذعية إذا تم حجب عمل بروتين p53 ومادة الإشارة IL-1B المرتبطة بتطور الالتهابات مؤقتا. وأظهرت تجاربهم على الفئران أن هذا الإجراء منع شيخوخة الخلايا الجذعية الدموية "المحررة" وسمح لها بالمشاركة في تكوين الدم بكفاءة مماثلة لنظيراتها الطبيعية. ويأمل دي ميكو وزملاؤه أن تسمح هذه الطريقة بزيادة فعالية العلاجات الجينية القائمة على CRISPR/Cas9 لعلاج أمراض الدم.
