أجنة قرود معدلة وراثيا تمنح العلماء طريقة جديدة لإمكانية علاج فيروس نقص المناعة البشرية
أضاف العلماء جينا شفى رجلا من فيروس نقص المناعة البشرية قبل عقد من الزمان بنجاح، إلى تطوير أجنة القردة في محاولة لدراسة المزيد من العلاجات المحتملة لهذا المرض.
وتلقى تيموثي براون، المعروف منذ سنوات باسم “مريض برلين”، عملية زرع خلايا جذعية لنخاع العظم في عام 2007 لعلاج سرطان الدم. وجاءت الخلايا من متبرع مصاب بطفرة جينية نادرة تركت أسطح خلايا الدم البيضاء دون بروتين يسمى CCR5.
وعندما تم القضاء على الجهاز المناعي لبراون واستبداله بالخلايا المتبرع بها، حملت خلايا جهاز المناعة الجديد الجين المتغير.
ويقول تيد غولوس، عالم التناسل بجامعة ويسكونسن ماديسون وأستاذ العلوم الحيوية المقارنة وطب التوليد وأمراض النساء: “تقطع هذه الطفرة جزءا من الجينوم بحيث تفقد جينا وظيفيا، CCR5، وهو مستقبل مشترك لفيروس نقص المناعة البشرية.
وأضاف: “من دون CCR5، لا يمكن للفيروس أن يلتصق بالخلايا ويدخلها لإنتاج المزيد من فيروس نقص المناعة البشرية. لذلك، في حالة تيموثي براون، تم القضاء على إصابته”.
وفي عام 2019، تم تطهير مريض السرطان الثاني، آدم كاستيليجو، الذي تم تحديده في البداية باسم “مريض لندن”، من فيروس نقص المناعة البشرية من خلال عملية زرع الخلايا الجذعية التي تسببت في نفس الطفرة.
وبين عمليتي الزرع، ظهر تطبيق سيئ السمعة للطفرة، عندما أعلن عالم الفيزياء الحيوية الصيني هي جيانكوي في عام 2018 أنه استخدم أداة تحرير الحمض النووي “كريسبر” لإدخال الطفرة في الحمض النووي لزوج من الأجنة البشرية. وأثار عمله انتقادات من العلماء المهتمين بأخلاقيات تغيير الجينات التي يمكن أن تنتقل إلى ذرية الإنسان، وسجنته الحكومة الصينية بتهمة الاحتيال.
وتحدث طفرة CCR5 بشكل طبيعي في أقل من 1% من الناس، و”نظرا للاهتمام بالمضي قدما في تقنيات تحرير الجينات لتصحيح الأمراض الوراثية، فإن الدراسات قبل السريرية لتعديل الأجنة في الرئيسيات غير البشرية تعد بالغة الأهمية”، كما يقول الباحث في الخلايا الجذعية إيغور سلوكفين، أستاذ علم الأمراض والطب المخبري في جامعة واشنطن ماديسون.
واستخدم غولوس وسلوكفين وزملاؤه في المركز القومي لأبحاث الرئيسيات في جامعة ويسكونسن ومدارس الطب البيطري والطب والصحة العامة، تقنية كريسبر لتعديل الحمض النووي في الأجنة المخصبة حديثا من قرود المكاك (cynomolgus macaque).
وأنشأ مختبر Slukvin بالفعل طريقة لتقطيع الجين المنتج CCR5 من الحمض النووي في الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات، والتي يمكن استخدامها لتوليد خلايا مناعية مقاومة لفيروس نقص المناعة البشرية.
وتقول جينا كروب شميدت، العالمة بمركز ويسكونسن القومي لأبحاث الرئيسيات: “استخدمنا نفس بنية الاستهداف التي عرفنا بالفعل أنها تعمل في الخلايا، وقمنا بتسليمها إلى أجنة مخصبة من خلية واحدة. الفكرة هي أنه إذا قمت بإجراء التعديل الجيني في الجنين المبكر، يجب أن ينتشر عبر جميع الخلايا مع نمو الجنين”.
ووجد نيك ستريلتشينكو، العالم بمركز الرئيسيات، أن ما يصل إلى ثلث الوقت الذي تحرر فيه الجين بنجاح، حذفت أقسام الحمض النووي في الشعيرات المتصالبة الخاصة بكريسبر، وهي أزواج قاعدية في كلتا نسختين من الجين CCR5 على الكروموسوم، وتم نقلهما إلى خلايا جديدة مع نمو الأجنة.
وتوضح شميدت: “الهدف الآن هو نقل هذه الأجنة إلى بدائل لإنتاج ذرية حية تحمل الطفرة”.
وتعود أصول قرود المكاك إلى جنوب شرق آسيا، لكن مجموعة منها تعيش في عزلة في جزيرة موريشيوس بالمحيط الهندي منذ نحو 500 عام. ولا تملك سلالة القرد الموريشي سوى سبعة أشكال مختلفة فقط من معقد التوافق النسيجي الرئيسي، وهي مجموعة الجينات التي يجب مطابقتها بين المتبرع والمتلقي لعملية زرع نخاع عظم ناجحة.
ومع القرود المتطابقة في معقد التوافق النسيجي والتي تحمل طفرة CCR5، سيكون لدى الباحثين طريقة موثوقة لدراسة مدى نجاح عمليات الزرع ضد فيروس نقص المناعة في القرود، الذي يعمل في القرود تماما مثل فيروس نقص المناعة البشرية في البشر.
ويقول غولوس: ” من المحتمل أن يكون هذا نهجا بديلا، والذي يسمح لنا أيضا بتوسيع فهمنا لجهاز المناعة وكيف يمكن أن يحمي الناس من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية”.
ويمكن أن يؤدي النموذج الحيواني إلى تطوير الخلايا الجذعية المكونة للدم البشري المعدلة جينيا، وهي النوع الذي يعمل في نخاع العظم لإنتاج أنواع عديدة من خلايا الدم، والتي يقول سلوكفين وغولوس إنه يمكن استخدامها كعلاج جاهز لعدوى فيروس نقص المناعة البشرية.
