چالش در ژن درمانی

ژن درمانی زمینه جدیدی نیست. چندین دهه در حال تحول است. با وجود بهترین تلاش محققان در سراسر جهان ، با این حال ، ژن درمانی تنها موفقیت محدودی را تجربه کرده است. چرا؟

ژن درمانی یکی از بزرگترین چالش های فنی در پزشکی مدرن است. معرفی ژن های جدید به سلول های بدن و نگه داشتن آنها بسیار سخت است. و نگرانی های مالی وجود دارد: آیا یک شرکت می تواند از ایجاد ژن درمانی برای درمان یک اختلال نادر سود ببرد؟اگر اینطور نیست ، چه کسی این روشهای صرفه جویی در زندگی را توسعه داده و می پردازد؟

بیایید به برخی از چالش های اصلی در ژن درمانی بپردازیم.

تحویل و فعال سازی ژن

برای برخی از اختلالات ، ژن درمانی فقط درصورتی کار خواهد کرد که بتوانیم یک ژن طبیعی را به تعداد زیادی سلول ارائه دهیم - چندین میلیون - در یک بافت. و آنها باید به سلولهای صحیح ، در بافت صحیح. پس از رسیدن ژن به مقصد خود ، باید فعال شود یا روشن شود تا پروتئینی را که رمزگذاری می کند ، تهیه کند. و پس از روشن شدن ، باید ادامه یابد. سلولها عادت دارند ژنهایی را که بیش از حد فعال هستند یا رفتارهای غیرمعمول دیگری را به نمایش می گذارند ، خاموش کنند.

معرفی تغییرات در سلولهای اشتباه که یک ژن را به سلولهای صحیح هدف قرار می دهند ، برای موفقیت هر نوع درمان ژن درمانی بسیار مهم است. با این حال ، به همان اندازه مهم است که اطمینان حاصل کنید که این ژن در سلولهای اشتباه گنجانیده نشده است. ارائه ژن به بافت اشتباه ناکارآمد خواهد بود و می تواند باعث ایجاد مشکلات سلامتی برای بیمار شود.

به عنوان مثال ، هدف قرار دادن نادرست می تواند ژن درمانی را در ژرمن بیمار یا سلولهای باروری قرار دهد که در نهایت اسپرم و تخم مرغ تولید می کند. در صورت وقوع این اتفاق ، بیمار ژن معرفی شده را به فرزندان خود منتقل می کند. بسته به ژن ، عواقب آن متفاوت خواهد بود.

پاسخ ایمنی

سیستم ایمنی بدن ما در مبارزه با متجاوزان مانند باکتری ها و ویروس ها بسیار خوب است. بردارهای تحویل ژن باید بتوانند از سیستم نظارت طبیعی بدن جلوگیری کنند. پاسخ ایمنی ناخواسته می تواند باعث بیماری جدی یا حتی مرگ شود.

داستان جسی گلینگر این چالش را نشان می دهد. گلسینگر ، که اختلال کبد نادر داشت ، در یک آزمایش ژن درمانی در سال 1999 شرکت کرد. وی اندکی پس از دریافت دوز وکتور تجربی آدنو ویروس ، در اثر عوارض ناشی از پاسخ التهابی درگذشت. مرگ وی برای مدتی تمام آزمایشات ژن درمانی در ایالات متحده را متوقف کرد و بحث و گفتگو بسیار مورد نیاز در مورد چگونگی تنظیم بهترین آزمایشات تجربی و گزارش مشکلات بهداشتی در بیماران داوطلب را برانگیخت.

یکی از راه های محققان از ایجاد پاسخ ایمنی ، تحویل ویروس به سلول های خارج از بدن بیمار است. مورد دیگر این است که به بیماران دارویی بدهند تا در طول درمان به طور موقت سیستم ایمنی بدن را سرکوب کنند. محققان از کمترین دوز ویروس مؤثر استفاده می کنند و هر زمان ممکن ، از بردارهایی استفاده می کنند که کمتر احتمال دارد پاسخ ایمنی را ایجاد کنند.

مختل کردن ژن های مهم در سلول های هدف

یک ژن درمانی خوب یکی از دوام است. در حالت ایده آل ، یک ژن معرفی شده برای بقیه زندگی بیمار به کار خود ادامه خواهد داد. برای این اتفاق ، ژن معرفی شده باید به بخشی دائمی از ژنوم سلول هدف ، معمولاً با ادغام یا "دوخت" خود ، در DNA خود سلول تبدیل شود. اما چه اتفاقی می افتد اگر ژن خود را در یک مکان نامناسب بخیه کند و ژن دیگری را مختل کند؟

این اتفاق در دو کارآزمایی ژن درمانی با هدف معالجه کودکان مبتلا به کمبود ایمنی شدید ترکیبی X (SCID) رخ داد. افراد مبتلا به این اختلال تقریباً در برابر باکتری ها و ویروس ها از ایمنی محافظت نمی کنند. برای فرار از عفونت ها و بیماری ، آنها باید در یک محیط کاملاً بدون میکروب زندگی کنند.

بین سالهای 1999 و 2006 ، محققان یک درمان ژن درمانی را آزمایش کردند که عملکرد یک ژن مهم ، گاما C را در سلولهای سیستم ایمنی بدن بازگرداند. این درمان بسیار موفق به نظر می رسید و عملکرد ایمنی را برای بیشتر کودکانی که آن را دریافت کرده اند ، بازگرداند.

اما بعداً ، 5 نفر از كودكان لوسمی ، سرطان خون ایجاد كردند. محققان دریافتند که ژن گاما C تازه منتقل شده خود را به ژن ای که به طور معمول به تنظیم میزان تقسیم سلول ها کمک می کند ، دوخته شده است. در نتیجه ، سلول ها شروع به تقسیم از کنترل کردند و باعث لوسمی شدند. پزشکان 4 نفر از بیماران را با موفقیت با شیمی درمانی درمان کردند ، اما پنجم درگذشت.

این حادثه ناگوار نگرانی های مهم ایمنی را ایجاد کرده است ، و محققان از آن زمان روش های ایمن تری برای معرفی ژن ها ایجاد کرده اند. برخی از بردارهای جدید دارای ویژگی هایی هستند که ادغام DNA را در مکان های خاص "ایمن" در ژنوم هدف قرار می دهند که در آن مشکلی ایجاد نمی کند. و ژنهای معرفی شده به سلولهای خارج از بیمار می توانند قبل از بازگشت به بیمار ، آزمایش کنند که کجا یکپارچه شده اند.

زنده ماندن

بسیاری از اختلالات ژنتیکی که به طور بالقوه می توانند با ژن درمانی درمان شوند بسیار نادر هستند ، برخی از آنها فقط از یک میلیون نفر تأثیر می گذارند. ژن درمانی می تواند برای این بیماران صرفه جویی در زندگی باشد ، اما هزینه بالای ایجاد یک درمان ، آن را به یک چشم انداز ناخوشایند برای شرکت های دارویی تبدیل می کند.

تهیه یک روش درمانی جدید - از جمله استفاده از آن از طریق آزمایشات بالینی لازم برای تأیید دولت - بسیار گران است. با تعداد محدودی از بیماران برای بازیابی این هزینه ها ، توسعه دهندگان هرگز ممکن است از درمان چنین اختلالات ژنتیکی نادر درآمد کسب کنند. و برخی از بیماران ممکن است هرگز نتوانند از پس آنها برآیند.

برخی از بیماری هایی که می توانند با ژن درمانی مانند سرطان درمان شوند بسیار شایع هستند. با این حال ، بسیاری از رویکردهای نوید بخش درمانی برای هر بیمار فردی است. به عنوان مثال ، سلولهای خود بیمار ممکن است خارج شوند ، با یک ژن درمانی اصلاح شده و به بیمار برگردند. این رویکرد فردی ممکن است بسیار مؤثر باشد ، اما همچنین پرهزینه است. این قیمت بسیار بالاتر از داروهایی است که می توانند به صورت عمده تولید شوند ، که می تواند به سرعت هزینه توسعه آنها را بازیابی کند.

اگر شرکت های دارویی یک ژن درمانی را بیش از حد غیر سودآور پیدا می کنند ، چه کسی آن را توسعه می دهد؟آیا درست است که روشهای درمانی گران قیمت فقط در دسترس ثروتمندان باشد؟چگونه می توانیم ژن درمانی را برای همه کسانی که به آن نیاز دارند بیاوریم؟