تنظیم اپی‌ژنوم با کنترل فعالیت ژن‌ها بدون تغییر DNA، رویکردی جدید است که برای درمان هپاتیت B، کلسترول و بیماری‌های دیگر بررسی می‌شود.
- تنظیم اپی‌ژنوم بدون تغییر ساختار DNA، میزان فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کند.
- ۱۲ شرکت روی این فناوری کار می‌کنند و آزمایش بالینی درمان هپاتیت B نیز در حال انجام است.
- این فناوری می‌تواند فعالیت ژن‌ها را به‌جای خاموش یا روشن کردن کامل، در سطح مورد نیاز تنظیم کند.
تنظیم اپی‌ژنوم یک روش جدید زیست‌فناوری است که بدون تغییر ساختار DNA، زمان، محل و میزان فعالیت ژن‌ها را تغییر می‌دهد. پژوهشگران معتقدند این فناوری می‌تواند در آینده برای درمان یا پیشگیری از برخی بیماری‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
پژوهشگران ژنتیک به‌جای تغییر مستقیم ژن‌ها برای درمان و پیشگیری از بیماری‌ها، رویکرد تازه‌ای را دنبال می‌کنند که بر تنظیم نحوه فعالیت ژن‌ها متمرکز است.
نویسنده: Emily Baumgaertner Nunn / New York Times
تنظیم اپی‌ژنوم چگونه فعالیت ژن‌ها را تغییر می‌دهد؟
این رویکرد با سازوکاری به نام اپی‌ژنوم مرتبط است که از نشانه‌های شیمیایی قرارگرفته روی DNA تشکیل می‌شود. این نشانه‌ها به سلول‌ها اعلام می‌کنند که هر ژن تا چه اندازه باید فعال باشد.
در حالی که ساختار DNA ثابت باقی می‌ماند، اپی‌ژنوم می‌تواند در طول زمان تغییر کند. استرس مزمن، تغذیه نامناسب، قرار گرفتن در معرض سموم، عفونت‌ها و افزایش سن می‌توانند در این تغییرات نقش داشته باشند.
هدف قرار دادن تأثیر «محیط» به‌جای «طبیعت»
روش جدید به‌جای ایجاد تغییر دائمی در کد ژنتیکی، این امکان را فراهم می‌کند که تغییراتی که به‌مرور زمان در سلول‌ها ایجاد شده‌اند، تنظیم شوند.
Fyodor Urnov از Innovative Genomics Institute در University of California, Berkeley می‌گوید عوامل محیطی می‌توانند نحوه فعالیت ژن‌ها را تغییر دهند. به گفته Urnov، با استفاده از این روش ممکن است آسیب‌های محیطی واردشده به ژن‌ها به‌صورت دائمی ترمیم شوند.
در حال حاضر ۱۲ شرکت مختلف روی تنظیم اپی‌ژنوم کار می‌کنند و این فناوری وارد مرحله آزمایش‌های بالینی شده است.
آزمایش بالینی تنظیم اپی‌ژنوم برای هپاتیت B
Tune Therapeutics در حال انجام یک آزمایش بالینی روی یک روش تنظیم اپی‌ژنوم برای درمان هپاتیت B مزمن است.
این درمان با هدف تغییر DNA ویروس در سلول‌های کبدی طراحی شده است. به این ترتیب، تولید پروتئین‌هایی که به ویروس اجازه می‌دهند از سیستم ایمنی فرار کند، متوقف می‌شود. در نتیجه بدن راحت‌تر می‌تواند عفونت را پاک کند و روند درمان سریع‌تر انجام شود.
این شرکت در ماه مه نتایج اولیه آزمایش را اعلام کرد. بر اساس این نتایج، در برخی شرکت‌کنندگانی که دوز بالای درمان را دریافت کرده بودند، شاخص‌های هپاتیت B به میزان قابل‌توجهی کاهش یافت.
ممکن است نیازی به خاموش کردن کامل ژن‌ها نباشد
یکی از مزایای مهم تنظیم اپی‌ژنوم این است که به‌جای غیرفعال کردن کامل ژن‌ها، می‌تواند میزان فعالیت آن‌ها را افزایش یا کاهش دهد.
برای مثال، در افرادی که با درد مزمن زندگی می‌کنند می‌توان کاهش تأثیر ژنی مرتبط با درد را هدف قرار داد. با این حال، خاموش کردن کامل این ژن مطلوب نیست.
از بین رفتن کامل احساس درد ممکن است باعث شود فرد متوجه شکستگی یا آسیب‌های جدی نشود. به همین دلیل پژوهشگران به‌جای روشن یا خاموش کردن کامل فعالیت ژن‌ها، تلاش می‌کنند میزان فعالیت آن‌ها را به سطح مناسب برسانند.
تنظیم اپی‌ژنوم می‌تواند برای درمان کلسترول هم استفاده شود
روش‌های ویرایش ژن مانند CRISPR می‌توانند خود DNA را برش دهند و تغییر دهند. این روش‌ها بیشتر برای بیماری‌های شدید مانند بیماری سلول داسی‌شکل استفاده می‌شوند.
در مقابل، تنظیم اپی‌ژنوم می‌تواند رویکردی جایگزین برای برخی بیماری‌های شایع باشد.
Scribe Therapeutics روی درمانی کار می‌کند که هدف آن خاموش کردن ژنی است که گیرنده‌های مسئول پاک‌سازی کلسترول LDL در کبد را از بین می‌برد.
در صورت موفقیت این روش، ممکن است برخی بیماران به‌جای مصرف روزانه استاتین، تنها با یک تزریق تحت درمان قرار گیرند.
آیا تنظیم اپی‌ژنوم می‌تواند فراتر از پزشکی استفاده شود؟
اگر ایمن و برگشت‌پذیر بودن تنظیم اپی‌ژنوم اثبات شود، استفاده از این فناوری در حوزه‌هایی خارج از پزشکی نیز مورد بحث قرار خواهد گرفت.
Jonathan Weissman، زیست‌شناس MIT می‌گوید این فناوری ممکن است در آینده برای افزایش سطح هورمون رشد یا ایجاد سلول‌های بیشتر در بخش‌های مشخصی از مغز مورد استفاده قرار گیرد.
او همچنین می‌گوید ورزشکاران ممکن است از این روش برای افزایش موقت هورمون‌های طبیعی بدن خود استفاده کنند. Weissman تأکید می‌کند که این فناوری هنوز به اندازه‌ای پیشرفت نکرده که بتوان از آن برای چنین اهدافی استفاده کرد، اما معتقد است این کاربردها ممکن است در آینده امکان‌پذیر شوند.
چالش‌های اخلاقی تنظیم اپی‌ژنوم
Hank Greely، استاد حقوق در Stanford University می‌گوید تنظیم اپی‌ژنوم به‌جز مسائل مربوط به ایمنی، اثربخشی و دسترسی، نگرانی بزرگ دیگری ایجاد نمی‌کند.
به گفته Greely، انسان‌ها در حال حاضر نیز به روش‌های مختلف تلاش می‌کنند رابطه میان محیط و زیست‌شناسی را تغییر دهند. تنظیم اپی‌ژنوم این فرایند را مستقیماً در سطح سلولی هدف قرار می‌دهد.
پژوهشگران در حال حاضر تمرکز اصلی خود را بر ظرفیت این فناوری برای درمان و پیشگیری از بیماری‌ها قرار داده‌اند.
سؤالات متداول درباره تنظیم اپی‌ژنوم
تنظیم اپی‌ژنوم چیست؟
تنظیم اپی‌ژنوم روشی زیست‌فناوری است که بدون تغییر ساختار DNA، زمان، محل و میزان فعالیت ژن‌ها را تغییر می‌دهد.
تفاوت تنظیم اپی‌ژنوم با CRISPR چیست؟
CRISPR می‌تواند خود DNA را برش دهد و تغییر دهد، در حالی که تنظیم اپی‌ژنوم بر نحوه فعالیت ژن‌ها تمرکز دارد و ساختار DNA را تغییر نمی‌دهد.
آیا تنظیم اپی‌ژنوم وارد آزمایش‌های بالینی شده است؟
بله. ۱۲ شرکت روی این فناوری کار می‌کنند و Tune Therapeutics نیز یک آزمایش بالینی برای درمان هپاتیت B مزمن انجام می‌دهد.
آیا تنظیم اپی‌ژنوم می‌تواند برای درمان کلسترول استفاده شود؟
Scribe Therapeutics روی روشی کار می‌کند که ژنی مرتبط با گیرنده‌های مسئول پاک‌سازی کلسترول LDL در کبد را هدف قرار می‌دهد.
آیا تنظیم اپی‌ژنوم فقط کاربرد پزشکی دارد؟
در حال حاضر تمرکز پژوهشگران بر درمان و پیشگیری از بیماری‌ها است، اما در صورت اثبات ایمنی و برگشت‌پذیری این فناوری، کاربردهای غیرپزشکی آن نیز ممکن است در آینده مطرح شوند.
جمع‌بندی
تنظیم اپی‌ژنوم رویکردی تازه برای کنترل فعالیت ژن‌ها بدون تغییر ساختار DNA است. آزمایش‌های بالینی هپاتیت B و تحقیقات مرتبط با کلسترول نشان می‌دهند پژوهشگران در حال بررسی کاربردهای درمانی این فناوری هستند. برای آشنایی با تازه‌ترین پیشرفت‌های پزشکی، ژنتیک و زیست‌فناوری، مطالب علمی فوت‌وفن را دنبال کنید.
