به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تغییر جدیدی در سیستم ویرایش ژن CRISPR-Cas9 با مهندسی مجدد مقادیر عظیم سلول می‌تواند آن‌ها را برای کاربردهای درمانی دردسترس‌تر کند. این رویکرد که در مؤسسه‌های گلادستون و UC سانفرانسیسکو (UCSF) توسعه یافته است، به دانشمندان اجازه می‌دهد توالی‌های DNA طولانی را در مکان‌های دقیق در ژنوم سلول‌ها با کارایی بسیار بالا بدون سیستم‌های انتقال ویروسی که به طور سنتی برای حمل DNA به سلول‌ها استفاده می‌شوند، معرفی کنند. یافته‌های این مطالعه در مجله Nature Biotechnology منتشر شد.

CRISPR-Cas9، سیستمی که ژن‌های درون سلول‌های زنده را ویرایش می‌کند، در دهه گذشته به عنوان یک ابزار تحقیقاتی پایه مورد استفاده قرار گرفته است. به طور فزاینده ای، بسیاری از دانشمندان بالینی در مورد پتانسیل CRISPR-Cas9 برای درمان‌های سلولی کنجکاو شدند. با ویرایش ژن، می‌توان یک ژن جهش‌یافته و بیماری‌زا را خاموش، حذف یا جایگزین کرد یا فعالیت سلول‌های ایمنی را در مبارزه با سرطان تقویت کرد. در حالی که اولین کاربردهای درمانی CRISPR-Cas9 اخیراً وارد آزمایشات بالینی شده است، این فناوری هنوز به دلیل چالش ایجاد ایمنی در مقادیر زیادی از سلول‌های ویرایش شده محدود شده است.
در سال 2015، گروهی با همکاری آزمایشگاه پیشگام CRISPR، برای اولین بار نشان دادند که می‌توانند الگوهای DNA کوتاهی را بدون ناقل‌های ویروسی در سلول‌های ایمنی وارد کنند، که با استفاده از یک میدان الکتریکی که غشای خارجی سلول‌ها را نفوذپذیرتر می‌کند، انجام می‌شود. تا سال 2018، آن‌ها روشی را برای برش و چسباندن توالی های DNA طولانی تر به سلول‌های ایمنی با CRISPR توسعه دادند.
سپس، در سال 2019، محققان کشف کردند که با استفاده از یک نسخه اصلاح شده از الگوهای DNA که می‌تواند به آنزیم Cas9 متصل شود (همان پروتئینی که به عنوان قیچی مولکولی در طول ویرایش ژن CRISPR عمل می‌کند)، شده و توالی‌های جدید را به آن‌ها تحویل دهند. با این حال، کار بیشتری برای بهبود عملکرد سلول‌های ایمنی مهندسی شده با موفقیت و سازگار ساختن این فرآیند با ساخت سلول درمانی‌های آینده مورد نیاز است. محققان به سرعت دریافتند که سطوح بالای الگوی DNA دو رشته‌ای می‌تواند برای سلول‌ها سمی باشد، بنابراین این روش تنها با مقادیر کم DNA الگو قابل استفاده است که منجر به کارایی پایین می‌شود.
در این مطالعه، محققان از الگوی جدید DNA برای تولید بیش از یک میلیارد سلول CAR-T استفاده کردند که مولتیپل میلوما را هدف قرار می‌دهد. سلول‌های CAR-T سلول‌های T ایمنی هستند که به طور ژنتیکی اصلاح شده اند تا به طور موثر با سلول‌های خاص یا سرطان مبارزه کنند. با الگوهای جدید تک رشته‌ای و هدایت شده Cas9، تقریباً نیمی از سلول‌های T ژن جدید را به دست آوردند و در نتیجه به سلول‌های CAR-T تبدیل شدند. علاوه بر این، محققان نشان دادند که رویکرد آن‌ها می‌تواند برای اولین بار به طور کامل جایگزین دو ژن مرتبط با بیماری‌های نادر ژنتیکی ایمنی، یعنی ژن‌های IL2RA و CTLA4 شود.
در گذشته، دانشمندان نشان داده بودند که می‌توانند بخش های کوچکی از ژن IL2RA را که در آن بیماران خاص جهش دارند، جایگزین کنند. تقریباً 90 درصد از سلول‌های تحت درمان با این رویکرد مهندسی ژن، نسخه‌های سالم ژن‌ها را به دست می‌آورند. محققان اکنون به دنبال تاییدیه برای پیشبرد آزمایش‌های بالینی با استفاده از فناوری غیر ویروسی CRISPR در درمان سلول‌های CAR-T و درمان کمبود IL2RA هستند.
پایان مطلب/