سیستم مبتنی بر CRISPR، ژن های مربوط به تولید آنتی بادی AAV را سرکوب می کند

4سپتامبر 2020- ژن درمانی برای رساندن ژن ها به درون سلول، به طور کلی به ویروس هایی مانند AAV[1]، متکی است. در ژن درمانی مبتنی برCRISPR ، قیچی های مولکولی می توانند ژن معیوب را حذف و توالی صحیحی را به جای توالی حذف شده اضافه کنند یا تغییر موقتی در بیان آن ایجاد نمایند، اما پاسخ ایمنی بدن به AAV می تواند کل تلاش را خنثی کند. برای غلبه بر این مشکل، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه Pittsburgh سیستمی را ابداع کردند که ازCRISPR  به روشی دیگر استفاده می کند. سیستم آنها به طور خلاصه ژنهای مرتبط با تولید آنتی بادی علیهAAV  را بطور لحظه ای سرکوب می کند، تا ویروس بتواند محموله های خود را بدون مانع به سلول تحویل دهد. این نتایج درNature Cell Biology منتشر شده است.

دکتر سمیرا کیانی، یکی از نویسندگان ارشد این مقاله و دانشیار پاتولوژی، عضو مرکز تحقیقات کبدی پیتسبورگ (PLRC) و موسسه پزشکی احیا کننده ی مک گوان (MIRM) ) در دانشگاه پیتسبورگ، گفت: بسیاری از آزمایشات بالینی به دلیل پاسخ ایمنی در برابر ژن درمانی AAV شکست می خورند و پس از آن شما نمی توانید یک تزریق مجدد انجام دهید زیرا سیستم ایمنی افراد برای مقابله با AAV  فعال شده است.

بنابراین کیانی و همکار دیرینه ی اودکترابراهیم خانی، دانشیار پاتولوژی در پیتسبورگ، عضو PLRC وMIRM ، بر روی اصلاح بیان ژن مربوط به پاسخ ایمنی بدن به AAV تحقیق کردند. آنها می دانستند که این ژن برای عملکرد ایمنی طبیعی بدن بسیار مهم است، بنابراین نمی خواستند آن را برای همیشه خاموش کنند، بلکه تلاش آنها برای توقف لحظه ای آن بود.

از آنجایی که CRISPR یک سیستم مناسب برای ویرایش ژنوم است، این دو متوجه شدند که می توانند از آن برای تغییر کلیدهای اصلی که ژن های دخیل در پاسخ ایمنی را تنظیم می کنند، استفاده کنند.

دکتر ابراهیم خانی گفت: ما با یک سنگ دو هدف را زدیم، ما توانستیم ازCRISPR  هم برای انجام ژن درمانی و هم برای کنترل پاسخ ایمنی استفاده کردیم.

محققان سیستم ایمنی موش ها را با سیستم کنترل شده توسطCRISPR ، سرکوب کرده و سپس آنها را دوباره در معرض AAV قرار دادند، در این حالت حیوانات آنتی بادی بیشتری علیه ویروس AAV، تولید نکردند. این حیوانات در مقایسه با گروه شاهد، ژن درمانی متعاقب را با تحویل از طریق AAV پذیرفتند. فراتر از ژن درمانی، این مطالعه همچنین نشان داد که سرکوب سیستم ایمنی مبتنی برCRISPR می تواند از ابتلا به سپسیس در موش ها جلوگیری کند یا آن را درمان کند و این امکان را بوجود آورده است که از این ابزار برای طیف وسیعی از شرایط التهابی استفاده شود، از جمله طوفان سیتوکین و سندرم دیسترس تنفسی حاد، که هر دو می توانند با COVID-19 ایجاد شوند. اگرچه مطالعات بیشتری برای مهندسی ویژگی های ایمنی این کار لازم است.

فرزانه مقدم، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه دکتر کیانی و نویسنده ی ارشد این مقاله، گفت: هدف اصلی این مطالعه، توسعه ی ابزارهای مبتنی بر CRISPR برای بیماریهای التهابی بود. اما هنگامی که نمونه های مغز استخوان را بررسی کردیم، دریافتیم که گروه تحت درمان با ابزار ما، نسبت به گروه کنترل پاسخ ایمنی کمتری نسبت به AAV نشان دادند. این بسیار جالب بود، بنابراین ما شروع به بررسی چگونگی استفاده از این ابزار در تشکیل آنتی بادی علیه AAV کردیم که می تواند به طور بالقوه نگرانی های ایمنی مرتبط با آزمایش های ژن درمانی را برطرف کند و کارآیی این روش را افزایش دهد.

دکتر کیانی با هدف وارد نمودن این فناوری به روش های بالینی، شرکت  SafeGen Therapeutics، را تأسیس کرده است.

منبع:

Nature Cell Biology. doi.org/10.1038/s41556-020-0563-3.

https://www.news-medical.net/news/20200904/CRISPER-based-system-suppresses-genes-related-to-AAV-antibody-production.aspx