ژن‌درمانی؛ شیوهای جدید برای مداوای بیماران

در حال حاضر گزینه‌های درمانی مختلفی برای درمان بیمارهای ژنتیکی وجود دارد که به عقیده محققان علوم پزشکی طیف گسترده‌ای از تکنیک‌های مخاطره‌انگیز تا حتی سخت و دردناک را شامل می‌شوند. پیوند مغز استخوان یکی از این تکنیک‌هاست که طی آن سلول‌های خونی اهدایی که وارد بدن بیمار می‌شوند این قابلیت را دارند تا سلول‌هایT سالم را برای مقابله با عفونت‌های بیماری‌زا تولید کنند. اما پیوند مغز استخوان می‌تواند با عوارض مرگباری همراه باشد و در عمده موارد نیز نیاز است تا از داروهای مخصوصی نیز استفاده شود که البته بسیاری از آنها اختلالاتی در کار سیستم ایمنی بدن بیمار ایجاد می‌کنند. در نتیجه در طول درمان با چنین پیوندی، همواره باید امکان تضعیف بدن و ضربه‌پذیری در برابر عفونت‌های بیماری‌زا را نیز متصور شد. تکنیک دیگر درمانی که در بسیاری از موارد از آن برای کمک به بیماران استفاده می‌شود شامل استفاده از تزریق آنزیم‌هایADA به بیمار می‌شود. اما انجام چنین کاری با خطر مهمی همراه است. پزشکان این احتمال را مطرح کرده‌اند که ممکن است چنین کاری با تولید آنتی‌بادی‌هایی در بدن کاتلین و بیمارانی از این دست نسبت به این دارو همراه شود. در نتیجه این تکنیک نیز می‌تواند بی‌نتیجه باشد. پس چه کار باید کرد؟ بدون انجام هیچ تکنیک‌درمانی کاتلین و بیمارانی همچون وی خواهند مرد!

پزشکان در حالی که گزینه‌های مختلف را ارزیابی می‌کردند این دختر بچه را تحت تدابیر شدید حفاظتی و ضدمیکروبی به بیمارستانی منتقل کردند که 8 ساعت تا منزلش فاصله دارد. کاتلین بیمار دیگری است که به دلیل وضعیت بحرانی سلامتی‌اش از دنیا جدا می‌شود. مادر وی می‌گوید: همسرم کار خود که تولید تایر خودروهای سنگین بود را رها کرد تا به همراه من و برای مدتی طولانی در بیمارستان زندگی کند. آنها 15 ماه تمام در کنار کاتلین کوچک در بیمارستان حضور داشتند. والدین کاتلین مجبورند لباس‌ها، ماسک، کفش و دستکش‌های استریل شده به تن کرده و در عین حال نباید او را در آغوش گرفته و حتی ببوسند.

اما درست در زمانی که به نظر می‌رسید زندگی کاتلین هرگز بهبود نخواهد یافت، علوم جدید و البته تقدیر وارد عمل می‌شوند. شرایط خاص وی که به آن SCID ADA گفته می‌شود از مدت‌ها پیش محققان علوم پزشکی را در حالی سرکار گذاشته و آنها را بارها امیدوار و سپس ناامید کرده است که در جستجوی راه‌های برای درمان نواقص ژنتیکی وی با استفاده از تکنیکی موسوم به ژن‌درمانی بوده‌اند.

بیماری نادر و مرگبار کاتلین و بیمارانی نظیر وی صرفا به دلیل جهش ژنتیکی واحدی صورت می‌گیرد اما اکنون ثابت شده که جایگزین‌سازی ژن‌های آسیب دیده با ژن‌هایی که کار خود را به درستی انجام می‌دهند بهترین شیوه درمانی است. فابیو کاندوتی، از محققان سرشناس در انستیتو ملی تحقیقات ژنوم انسانی در انستیتو ملی سلامت آمریکا در مریلند است که امیدوار است با استفاده از تکنیک جایگزین‌سازی ژن‌های ناقص با نمونه‌های سالم بیمارانی همچون کاتلین را به داشتن زندگی عادی امیدوار سازد. پیش از آن که کاتلین در انستیتو ملی سلامت آمریکا حاضر شود، پزشکان این مر کز آمادگی‌های لازم را برای استقبال از وی کسب کرده بودند. آنها برای این کار ژن‌های سالم انسانیADA را به موش آزمایشگاهی تزریق کرده بودند که با استفاده از ویروسی خاص اصلاحات ژنتیکی در آن انجام شده بود. ویروس یاد شده نوعی از ویروس است که قابلیت ورود به سلول‌های انسانی را داشته و مواد جدید ژنتیکی را دقیقا به رشته‌هایDNA و هسته آنها منتقل کند.

زمانی که کاتلین مه 2007 وارد انستیتو ملی سلامت آمریکا شد، کاندوتی و تیم تحقیقاتی همراهش سلول‌های بنیادین را از مغز استخوان وی گرفته و آنها را در معرض همان ویروس مهندسی شده قرار دادند و موفق شدند ترکیب سلولی نیمه انسانی نیمه ویروسی تولید کنند. در ادامه آنها سلول‌های هیبریدی را به پشت کاتلین تزریق کردند.

سلول‌های بنیادین یاد شده به صورت خودکار راه خود را برای رسیدن به نقطه‌ای که از آنجا گرفته شده بودند آغاز کردند. در آنجا این سلول‌ها فعالیت جدید خود را آغاز کردند که چیزی نبود جز تولید تمامی سلول‌های ثانویه یا به عبارتی «خواهر» که سلول‌های بنیادین به طور عادی تولید می‌کنند. نکته مهم این است که سلول‌های سالمT که عملکرد ژنADA را در خود دارند نیز تولید می‌شوند.

با گذشت چند روز از این تزریق، محققان رفتارهای مختلف کاتلین را به دقت زیر نظر داشتند تا بازخورد استفاده از چنین تکنیکی بر وضعیت بحرانی او را مورد بررسی قرار دهند. در سوم سپتامبر همان سال محققان متوجه شدند سیستم ایمنی بدن کاتلین با سلول‌هایT که عملکرد خوبی داشتند به تکاپو و جنبشی بی‌سابقه دست یافته است. کاتلین تا حدی بهبود یافته بود که والدینش می‌توانستند او را در آغوش گرفته و برای نخستین بار از زمان به دنیا آمدن کاتلین او را با خود به محیط باز ببرند. دیزی دمرچنت می‌گوید: نخستین روزی که او را به بیرون از محیط بسته و استریل شده بردیم او خیلی ساکت و آرام بود و البته تا حدی هم به نظر می‌رسد وحشت کرده باشد. اما بار دوم او شروع به دویدن در محیط اطراف کرد و این زمانی بود که شروع به طرح میلیون‌ها سوال کرد. او به خورشید، ابرها، برگ‌ها، خودروها و هر چیزی که بتوان در محیط اطراف پیدا کرد اشاره می‌کرد و می‌پرسید آنها چه چیزهایی هستند؟! از آن زمان به بعد کاتلین هیچ وقت نخواسته که در محیط بسته و داخل خانه بماند.

6 ماه پس از انجام تکنیک ژن‌درمانی، کاتلین آنچنان شاداب و سلامت بود که پزشکان به وی اجازه بازگشت به خانه‌اش در کانادا را دادند. البته حدود یک‌سال طول می‌کشد تا سیستم ایمنی بدن کاتلین کاملا احیا شده و همچون سیستم ایمنی بدن افراد سالم وظایف خود را انجام دهد از این‌رو او همچنان برای پیشگیری از ابتلا به هر نوع بیماری از داروهای آنتی‌بیوتیکی استفاده می‌کند. با این حال او این روزها می‌تواند براحتی در محیط باز و آلوده شهری بازی کند و والدینش نیز به دلیل افزایش مقاومت بدنش به محیط‌های مملو میکروب خارج از خانه هیچ نگرانی درباره وضعیت سلامتی او ندارند تا آنجا که حتی او را سوار بر هواپیما نیز می‌کنند.

کاندوتی و محققانی همچون وی می‌گویند، تکنیک‌های درمانیDNA که برای کاتلین و سایر بیمارانی از این دست به کار گرفته می‌شوند در حقیقت کار چندان جدیدی نیستند و تنها باید آنها را به کارگیری شجاعت در استفاده از پیوند ژن عنوان کرد.

در گوشه و کنار جهان بیماران زیادی هستند که به SCID ADA مبتلا بوده و البته درمان می‌شوند. به عنوان مثال در ایتالیا اکثر چنین بیمارانی با نظارت الساندرو آئوتی، از میکروب‌شناسان مولکولی شناخته شده این کشور تحت درمان قرار می‌گیرند. این محقق در سال‌های گذشته تحقیقات گسترده‌ای درخصوص کمک به این بیماران در انستیتو ژن‌درمانی San Raffaele Telethon در میلان داشته است و از 10 کودک مبتلا به نقص شدید سیستم ایمنی بدن، توانسته 8 کودک را بخوبی درمان کرده و با احیای سیستم ایمنی بدن آنها، زمینه بازگشتشان به زندگی عادی را فراهم نماید. البته در یکی از 2 مورد دیگر نیز بهبود قابل توجهی در وضعیت بیمار مشاهده شده است.

این روزها کودکان خردسالی که سیستم ایمنی بدن آنها بنا به دلایل ژنتیکی به خوبی عمل نمی‌کند زیاد هستند. در اروپا و آمریکا تکنیک‌های ژن‌درمانی آینده روشن‌تری را برای این دسته از بیماران ترسیم کرده‌اند به طوری که با تکیه بر آنها بینایی در دسته از این بیماران احیا شده است که به اختلال ژنتیکی مبتلا بوده و فاصله چندانی تا نابینایی نداشته‌اند. در تگزاس تیمی از محققان ژن‌هایی را دستکاری کرده‌اند تا تومورهای مرگبار سرطانی را درمان کنند. با تکیه بر چنین موفقیت‌هایی، ممکن است در آینده‌ای نزدیک ژن‌درمانی برای اصلاح بیماری‌های ژنتیکی وراثتی نظیر هموفیلی به کار گرفته شده و همچنین احیای سیستم ایمنی ناقص و از کار افتاده که فرد را در معرض مرگ حتمی قرار می‌دهند نیز عملی شود. از آن گذشته مقابله با بیماری همچون سرطان و گونه‌های مختلف آن نیز با استفاده از چنین تکنیکی دور از ذهن نخواهد بود. اما این پایان مأموریت درنظر گرفته شده برای این تکنیک نوین درمانی نیست. محققان علوم پزشکی بر این باور هستند که با استفاده از ژن‌درمانی می‌توان به کمک بدن افراد رفته و مقدمات تولید و رشد بافت‌های جدید را با این هدف مهیا کرد که مفاصل مبتلا به ورم و دردهای استخوانی ترمیم شوند. حتی ترمیم بافت‌های آسیب دیده در قلب‌هایی که به درستی نمی‌تپند و همچنین تسریع فرآیند بهبود زخم‌ها نیز از دیگر ایده‌هایی است که برای توسعه این تکنیک درمانی در نظر گرفته شده است.

عبور از روزهای سیاه

نگاهی به گذشته نشان می‌دهد که تنها در مدت چند دهه تفاوت‌های بنیادینی در نگاه به بیماری نقص ژنتیکی عملکرد سیستم ایمنی بدن و بیماری‌هایی از این دست و استفاده از تکنیک ژن‌درمانی برای غلبه بر آن ایجاد شده است. از اواخر دهه 80 تا اواخر دهه 90 میلادی، محققان علوم پزشکی نگاه سرسختانه نسبت به این بیماری و اثرگذاری آن داشتند. اما نخستین امیدواریها در این زمینه بتدریج پدیدار می‌شد به طوری‌که گروهی از محققان متوجه شدند می‌توان از این تکنیک برای غلبه بر مرگ‌های غمبار ناشی از ابتلا به سرطان‌های پیش‌بینی نشده استفاده کرد. از آن گذشته امکان استفاده از این تکنیک برای درمان بیماری‌هایی نظیر هموفیلی و ایدز نیز خبر خوشی برای بسیاری از بیماران بوده است.

با این حال آغاز به‌کارگیری از این تکنیک در پزشکی معاصر بسیار سخت و طاقت‌فرسا بوده است. شکست‌های متوالی و عمدتا تلخ استفاده از این تکنیک محققان را وادار ساخته بود تا نگاه دقیق‌تری به آن داشته باشند. نکته مهم این بود که آنها نمی‌توانستند به راحتی آنچه که بر زبان رانده می‌شود ژن‌های معیوب را با ژن‌های سالم جایگزین کنند. یکی از دشوارترین مراحل توسعه این فناوری، پیدا کردن ویروس‌ها و حامل‌هایی بود که بتوان با تکیه بر آنها و بدون تحریک سیستم ایمنی بدن، ژن‌های سالم را وارد سلول‌های بدن بیماران کنند.

آینده‌ای روشن پدیدار می‌شود

با گذشت زمان و افزایش درک دانشمندان از تکنیک ژن‌درمانی، هرچه آنها بیشتر یاد می‌گرفتند موفقیت‌های بیشتری نیز به دست می‌آوردند. آنها به تدریج به این سطح از درک علمی رسیده بودند که موفقیت توسعه ژن‌درمانی صرفا در گروی دستکاری و مهندسی کردن سلول‌ها از جمله سلول‌های تشکیل دهنده سیستم ایمنی بدن و ژن‌های درون آنهاست. دقیقا به همین دلیل بوده است که در ماه می سال جاری، جامعه ژن‌درمانی آمریکا رسما به جامعه ژن و سلول درمانی آمریکا تغییر نام داد.

دیوید بوندی، رئیس پیشین جامعه ژن و سلول درمانی آمریکا می‌گوید: این نام جدید با دقت بیشتری نشان می‌دهد که ما چه کسانی هستیم و چه کاری انجام می‌دهیم. وی از جمله کسانی بوده است که این ابتکار عمل را رهبری کرده است. او ادامه می‌دهد: موهبتی همچون ژن‌درمانی مفهومی است که توضیح آن کار چندان سختی نیست، اما اجرای آن چندان هم ساده نیست. به عقیده بسیاری از محققان و کارشناسان علوم پزشکی، می‌توان ژن‌درمانی را به عنوان دستاورد بزرگ و تاریخی بعدی در پزشکی امروزی دانست، دستاوردی که از شکست‌های متوالی و تلخ آغاز شد و اکنون به یکی از روشن‌ترین و امیدبخش‌ترین تکنیک‌های نوین درمانی تعبیر می‌شود. اگر بخواهیم نام شخصی را ذکر کنیم که در قلب تکنیک ژن‌درمانی و امیدهای ابتدایی ناشی از آن قرار داشته باشد، نباید به کسی جز جیمز ویلسون از مدرسه پزشکی دانشگاه پنسیلوانیا اشاره کنیم. وی که مدیر پیشین انستیتو ژن‌درمانی انسانی آمریکا بوده است به عنوان دانشمندی شناخته شده است که بیشترین تلاش‌های علمی را برای توسعه این فناوری پزشکی انجام داده است. او در زمینه چگونه پیدا کردن ویروس‌های بی‌خطری که همچون اسب‌های تروجان بتوانند ژن‌های جدید را به سلول‌های انسانی حمل کرده و رشته‌های DNA آنها را ترمیم کنند تلاش‌های زیادی کرده است.

در فرآیند توسعه فناوری ژن‌درمانی پیداکردن ویروس‌های حامل، مهم‌ترین مشکل چالش برانگیز در پیش روی محققان بوده است. این حامل‌ها در حقیقت بسته‌هایی هستند که ژنهای سالم وارد آنها شده و بدین ترتیب راهی بدن بیمار می‌شوند. آنها این وظیفه را دارند تا درون سلول‌ها فرود آمده بار خود (ژن‌های سالم) را به شیوه‌ای بی خطر تخلیه کنند. بدون شک این مأموریتی سخت و پیچیده است. باید به خاطر داشت که ویروس‌ها شگردهای زیادی برای حمله به سلول‌ها در اختیار دارند. از آن گذشته آنها این توانایی را دارند که فراتر از تصورات دانشمندان به تکثیر خود پرداخته و مشکلات جدیدی را ایجاد کنند. آنها می‌توانند محرک‌ها و مواد شیمیایی تولید کنند که ژن هایشان به طرز ناردستی فعال شده و خطرات ناشناخته‌ای را برای بیمار به ارمغان بیاورند. از این‌رو ضروری است تا برای حرکت به سوی درمان بیمارانی همچون کاتلین با احتیاط و دقت فزاینده‌ای حرکت شود.

فاطمه پورمزرعه
منبع: 2009 discover / sep