علماء يزيلون جينًا متحورًا يسبب الشيخوخة السريعة لدى الأطفال باستخدام مقص الحمض النووي الريبوزي

قد يُعاني الأطفال الذين تظهر عليهم تجاعيد عميقة، وتأخر في النمو، وشيخوخة سريعة للعظام والأوعية الدموية في عمر سنة أو سنتين من متلازمة هتشينسون-جيلفورد (HGPS)، وهي اضطراب وراثي نادر وغير قابل للشفاء، يصيب واحدًا من كل ثمانية ملايين شخص تقريبًا. يبلغ متوسط العمر المتوقع لهؤلاء المرضى 14.5 عامًا فقط، ولا يوجد حاليًا علاج يُشفي تمامًا من هذا المرض.

الدواء الوحيد المعتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاج الشيخوخة المبكرة، لونافارنيب (زوكينفي)، باهظ الثمن للغاية: حوالي 1.4 مليار وون كوري جنوبي (حوالي مليون دولار أمريكي) للجرعة الواحدة، ولا يوفر سوى إطالة متواضعة للعمر لا تتجاوز عامين ونصف. غالبًا ما يتطلب هذا العلاج توليفات مع أدوية أخرى، ويرتبط بآثار جانبية خطيرة، مما يُبرز الحاجة المُلحة إلى علاجات أكثر فعالية وأمانًا.

نجح فريق بحثي بقيادة الدكتور سونغ ووك كيم من مركز موارد الجيل القادم الحيوانية التابع للمعهد الكوري للعلوم البيولوجية والتكنولوجيا الحيوية (KRIBB) في تطوير أول علاج دقيق في العالم يستهدف الحمض النووي الريبوزي (RNA) لمرض الشيخوخة المبكرة، بالاعتماد على تقنية تنظيم الجينات من الجيل القادم. ويمكن لهذا النهج المبتكر القضاء بشكل انتقائي على نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) المسببة للمرض مع الحفاظ على وظيفة الجينات السليمة، مما يُحسّن السلامة بشكل كبير ويفتح آفاقًا جديدة لخيارات العلاج. نُشرت النتائج في مجلة Molecular Therapy.

ما الذي يسبب مرض الشيخوخة المبكرة؟

يحدث مرض HGPS نتيجة طفرة واحدة في جين LMNA، مما يؤدي إلى إنتاج البروجيرين، وهو بروتين سام غير طبيعي. يُعطل البروجيرين بنية الغشاء النووي للخلايا، مما يُسرّع شيخوخة الخلايا ويُسبب أعراضًا تُشبه الشيخوخة المبكرة: هشاشة العظام، وتصلب الأوعية الدموية، وفشل الأعضاء الحيوية في نهاية المطاف.

نهج جديد: "المقص الجزيئي" ضد البروجيرين

وللتغلب على هذا، قام فريق الدكتور كيم بتطوير "مقص جزيئي" موجه بالحمض النووي الريبي استنادًا إلى RfxCas13d، جنبًا إلى جنب مع دليل الحمض النووي الريبي المصمم خصيصًا (gRNA) والذي يتعرف على البروجيرين.

تتميز هذه التقنية الدقيقة بالتمييز بين الحمض النووي الريبوزي المتحور والحمض النووي الطبيعي، مما يسمح بتدمير البروجيرين بشكل انتقائي دون الإضرار ببروتين اللامين أ الصحي.

وعلى النقيض من تقنيات تحرير الجينوم التقليدية مثل CRISPR-Cas9، التي تعمل على تغيير الحمض النووي بشكل دائم وتحمل مخاطر إدخال أخطاء خارج المنطقة المستهدفة، فإن طريقة استهداف الحمض النووي الريبي تعمل بشكل مؤقت، ولا تؤثر على الحمض النووي، ومن الممكن عكسها إذا حدثت آثار غير مقصودة.

النتائج في نموذج الفأر

عندما تم تطبيق هذه الطريقة على الفئران التي تعاني من طفرة الشيخوخة المبكرة، تم تحقيق قابلية كبيرة لعكس أعراض المرض، بما في ذلك:

• تساقط الشعر
• ضمور الجلد
• انحناء العمود الفقري
• اضطرابات الحركة

كما تعافت الحيوانات أيضًا:

• وزن الجسم
• وظيفة الأعضاء التناسلية
• حالة القلب والعضلات

من حيث المظهر والعلامات الحيوية، كانت الفئران المعالجة مماثلة للحيوانات السليمة.

الإمكانات التي تتجاوز الشيخوخة المبكرة

وعلاوة على ذلك، وجدت الدراسة أن مستويات البروجيرين مرتفعة بشكل طبيعي في خلايا الجلد البشرية المتقدمة في السن، وأن استخدام تقنية استهداف الحمض النووي الريبي الجديدة ساعد في تأخير بعض علامات الشيخوخة في هذه الخلايا.

منصة عالمية للطب المستقبلي

وقال الدكتور سونغ ووك كيم، المؤلف الرئيسي للدراسة:

لا تقتصر هذه التقنية على علاج متلازمة هتشينسون-جيلفورد للشيخوخة المبكرة فحسب، بل تتمتع أيضًا بإمكانيات علاجية لأكثر من 15% من الأمراض الوراثية الناتجة عن أخطاء تعديل الحمض النووي الريبوزي (RNA). ونتوقع أن تتطور هذه التقنية لتصبح منصة عالمية قابلة للتطبيق على الأمراض المرتبطة بالعمر، والسرطان، والاضطرابات العصبية التنكسية.