הכלי CRISPR מסוגל לתקן את הפגם הגנטי האחראי למחלה החיסונית מחלה גרנולומטית כרונית. עם זאת, חוקרים מאוניברסיטת ציריך הראו כעת כי קיים סיכון להחדרת פגמים אחרים בשוגג.
למספריים המולקולריות של CRISPR יש פוטנציאל לחולל מהפכה בטיפול במחלות גנטיות. הסיבה לכך היא שניתן להשתמש בהם כדי לתקן חלקים פגומים ספציפיים של הגנום. עם זאת, למרבה הצער, יש מלכוד: בתנאים מסוימים, התיקון עלול להוביל לפגמים גנטיים חדשים – כמו במקרה של מחלה גרנולומטית כרונית. כך דיווח צוות של חוקרים ורופאים בסיסיים מתוכנית המחקר הקליני ImmuGene באוניברסיטת ציריך (UZH).
מחלה גרנולומטית כרונית היא מחלה תורשתית נדירה הפוגעת בכאחד מכל 120,000 אנשים. המחלה פוגעת במערכת החיסון, מה שהופך את החולים לרגישים לזיהומים חמורים ואף מסכני חיים. זה נגרם על ידי היעדר שתי אותיות, הנקראות בסיסים, ברצף ה-DNA של NCF1 גֵן. טעות זו גורמת לחוסר היכולת לייצר קומפלקס אנזים הממלא תפקיד חשוב בהגנה החיסונית מפני חיידקים ועובשים.
כלי CRISPR עובד…
צוות המחקר הצליח כעת להשתמש במערכת CRISPR כדי להכניס את האותיות החסרות במקום הנכון. הם ביצעו את הניסויים בתרביות תאים של תאים חיסוניים עם אותו פגם גנטי כמו אנשים עם מחלה גרנולומטית כרונית.
זוהי תוצאה מבטיחה לשימוש בטכנולוגיית CRISPR לתיקון המוטציה העומדת בבסיס מחלה זו".
ג'נין רייכנבך, ראש צוות, פרופסור לריפוי גנטי סומטי בבית החולים האוניברסיטאי לילדים בציריך ובמכון לרפואה רגנרטיבית ב-UZH
… אבל למרבה הצער, זה לא מושלם
עם זאת, מעניין שחלק מהתאים שתוקנו הראו כעת פגמים חדשים. חסרים חלקים שלמים בכרומוזום שבו בוצע התיקון. הסיבה לכך היא הקונסטלציה הגנטית המיוחדת של ה NCF1 גן: הוא קיים שלוש פעמים על אותו כרומוזום, פעם אחת כגן פעיל ופעמיים בצורה של פסאודוגנים. אלה בעלי אותו רצף כמו הפגומים NCF1 ואינם משמשים בדרך כלל ליצירת קומפלקס האנזים.
המספריים המולקולריים של CRISPR אינם יכולים להבחין בין הגרסאות השונות של הגן ולכן מדי פעם חותכים את גדיל ה-DNA במספר מיקומים על הכרומוזום – בנקודה הפעילה NCF1 הגן כמו גם בפסאודוגנים. כאשר המקטעים מחוברים מחדש לאחר מכן, מקטעי גנים שלמים עשויים להיות לא מיושרים או חסרים. ההשלכות הרפואיות אינן ניתנות לחיזוי ובמקרה הגרוע תורמות להתפתחות לוקמיה. "זה מחייב זהירות בעת שימוש בטכנולוגיית CRISPR בסביבה קלינית", אומר רייכנבך.
חיפשו שיטה בטוחה יותר
כדי למזער את הסיכון, הצוות בדק מספר גישות אלטרנטיביות, כולל גרסאות מתוקנות של רכיבי CRISPR. הם גם בחנו שימוש באלמנטים מגנים שמפחיתים את הסבירות שהמספריים הגנטיים חותכים את הכרומוזום במספר אתרים בו זמנית. למרבה הצער, אף אחד מהאמצעים הללו לא הצליח למנוע לחלוטין את תופעות הלוואי הלא רצויות.
"מחקר זה מדגיש את ההיבטים המבטיחים והמאתגרים של טיפולים מבוססי CRISPR", אומר מחבר שותף מרטין Jinek, פרופסור במחלקה לביוכימיה של UZH. לדבריו, המחקר מספק תובנות חשובות לפיתוח טיפולים לעריכת גנים למחלה גרנולומטית כרונית והפרעות תורשתיות אחרות. "עם זאת, נדרשת התקדמות טכנולוגית נוספת כדי להפוך את השיטה לבטוחה ויעילה יותר בעתיד".
