الرئيسيةعريقبحث

تحرير جيني

التحرير الجيني ((بالفرنسية):L'édition génomique ، (بالإنجليزية): Genome Editing) ويسمى أيضا التحرير الجيني بإنزيمات النيكلياز المعدلة وهي مجموعة من تقنيات التعديل الجيني من خلال "إعادة كتابة المادة الوراثية" لأي كائن حي من النبات والحيوان والبكتيريا والخمائر وهي في أول التطبيق على الإنسان. تعتبر هذه التقنية أكثر دقة بكثير من التقنيات السابقة للهندسة الوراثية حيث كانت التعديلات في أجزاء كبيرة مبنية على الحظ. أهم غايات التحرير الجيني هي علاج الأمراض المستعصية على الطب الحديث كالإيدز والتهاب الكبد الفيروسي والبتا تالاسيميا.

المبدأ والأهمية

من المناهج الشائعة في علم الأحياء الحديث هو تعديل تسلسل الحمض النووي (الوراثي) للكائن الحي (أو خلية واحدة) ومراقبة تأثير هذا التغيير على الكائن الحي (النمط الظاهري). إنّ قضية التحرير الجيني قضية شائكة، جاءت بعد اهتمام كثيف باستخدام أدوات "كريسبر" في تعديل صفات الأجنة البشرية. قد استخدم العلماء تقنية "كريسبر" (CRISPR) في التعديل الوراثي للناموس وذبابة الفاكهة Drosophila melanogaster. كما استطاع العلماء ـ من خلال الجمع بين تقنية "كريسبر"، وإحدى تقنيات علم الأحياء الجزيئي، تُسَمَّى "الدفع الجيني" (gene drive) ، زيادة كفاءة نقل هذه التعديلات إلى النسل بشكل كبير. وبمجرد إجراء هذه التغيرات الجينية؛ فهي تنتشر بذاتها، وإذا خرجَت من المعمل؛ فسينتشر تأثيرها في كل جيل جديد[1]. اعتمَد أول تطبيق لتقنية التحرير الجيني في الإنسان منهجًا معمليًّا كاملا. ففي العام 2014 ، نشرت شركة «سانجامو» للعلوم الحيوية (Sangamo BioSciences) في ريتشموند بكاليفورنيا نتائج من تجربتها الإكلينيكية التي استخدمت فيها خلايا مُعدلة جينيًّا لعلاج 12 مريضًا بفيروس نقص المناعة البشرية [2]. وبدلًا من استخدام إنزيمات «TALENs»، استخدم الباحثون إنزيم نوكلييز أصابع الزنك (ZFN) قاطع الحمض النووي، الذي يقوم بقطع الجين المخصص لنوع من البروتين الموجود على الخلايا التائية التي يستهدفها فيروس نقص المناعة البشرية، وذلك إثر إضافة الإنزيم للدم المُستخلَص من المرضى؛ ثم عاوَد الفريق حقن تلك الخلايا في دم المرضى.

إن العلاجات التجريبية عامةً، سواء أكانت خارج، أم داخل الجسم الحي، تحمل خطر التسبب في تقطعات أو طفرات في أماكن أخرى في الجينوم، إلا أن التجارب داخل الجسم الحي تتضمن مخاوف أخرى؛ إذ إن الناقل الذي يوصل الحمض النووي يمكنه أن يبقى نشطًا في الجسم لعدة سنوات بعد حقنه؛ ما قد يؤدي إلى أمورٍ غير متوقَّعة، مثل إثارة رد فعل مناعي ضد إنزيم تقطيع الحمض النووي.. وهو ما يُقلِق عالِم الأحياء فالدر آرودا، الذي يعمل بجامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا حاليًّا على استكشاف علاجات لمرض سيولة الدم، تتضمن العلاج الجيني التقليدي. ومن جانبها، صرحت شركة «سانجامو» بأنها لم تجد دليلًا على مثل تلك الآثار الجانبية في دراساتها على الحيوانات. أما قاسم، فيقول إن التحديات الأخرى التي يتضمنها التحرير الجيني في الجسم الحي تشمل التأكد من إتمام تحرير عدد كاف من الخلايا المُستهدَفة، وإن الناقل يوصل حمولته إلى المكان الصحيح في الجسم[3].

أدوات التحرير الجيني: المقص الحيوي الجزيئي

تم تطوير أربع عائلات من إنزيمات النيكلياز المعدلة لأجل هذه التقنية:

  • نيكلياز بأصابع الزنك ((بالإنجليزية): Zinc-finger nucleases ZFNs) ؛
  • النيكلياز المستفعل نوع منشط للنسخ ((بالإنجليزية): Transcription activator-like effector nucleases TALEN) ؛
  • التكرارات القصيرة المتناوبة المجمعة والمتباعدة بانتظام أو كريسبر ((بالإنجليزية): Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats CRISPR ) ؛
  • الميغانيكلياز ((بالإنجليزية): Meganuclease).

تعتبر هذه الإنزيمات كمقصات حيوية جزيئية لها الدور الأساسي في نجاح تجارب التحرير الجيني حتى على الإنسان، واختيرت على رأس أبرز الإنجازات العلمية لعام 2015.

المراجع

  1. مجلة Nature الطبعة العربية، العدد 34 ، 1 جويلية 2015 ، ص10. نسخة محفوظة 08 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
  2. [1] Tebas, P., Stein, D., Tang, W. W., Frank, I., Wang, S. Q., Lee, G., & Holmes, M. C. (2014). Gene editing of CCR5 in autologous CD4 T cells of persons infected with HIV. New England Journal of Medicine, 370(10), 901-910.. نسخة محفوظة 26 مارس 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. مجلة Nature الطبعة العربية، العدد 40 ، 1 جانفي 2016 ، ص24. نسخة محفوظة 22 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.

موسوعات ذات صلة :