نقش اصلاح ژن در کاهش نرخ مرگ ناشی از اختلالات قلبی

 به گزارش مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی ایران به نقل از زیست فن سالیانه قریب به ۳ میلیون نفر در جهان در اثر اختلالات قلبی می‌میرند. اگرچه مرگ ناگهانی ناشی از اختلال قلبی بیشتر در افراد مسن رایج است اما امروزه این عارضه افراد جوان را نیز به‌طرز چشم‌گیری تحت تاثیر قرار می‌دهد. در گروه‌های سنی بین ۱ تا ۴۰، سالانه  ۹ نفر در هر ۱۰۰،۰۰۰ نفر به این عارضه دچار می‌شوند. دراین میان، افراد دارای بیماری‌های قلبی ارثی، از جمله اختلالات آریتمی قلب، به میزان بیشتری در معرض مرگ ناگهانی هستند.

محققان دانشکده پزشکی بیلور، در حال مطالعه روی بیماری‌های قلبی به‌ویژه اختلالات آریتمیک قلب هستند. از آن‌جا که اغلب این اختلالات با احتمال بالای بروز مرگ ناگهانی همراه هستند، درمان آن‌ها امری دشوار به نظر می‌رسد. در یک مورد خاص، محققان، یک بیمار جوان مبتلا به نوعی اختلال آریتمی قلبی تحت عنوان  تاکی کاردی بطن چپ(CPVT) را مورد مطالعه قرار دادند. از جمله علائم این بیمار  آریتمی‌های پیش‌رونده و دوره‌هایی از از دست رفتن هوشیاری گزارش شده‌است و متأسفانه گزینه‌های درمانی فعلی نظیر داروهای ضد آریتمی راهکارهای درمانی مطلوبی برای این دست از بیماران به شمار نمی‌روند.

مطالعات ژنتیک نشان می‌دهند که علت آریتمی بیماران جوان، جهش در ژن RYR2 است. جهش در این ژن در حدود ۶۰ درصد از موارد CPVT رخ می‌دهد. این ژن پروتئین‌های تشکیل‌دهنده یک کانال کلسیمی را در کاردیومیوسیت‌ها (نوعی از سلول‌های عضلانی قلب)  کد می‌کند. کاردیومیوسیت‌ها برای انقباض و بازگشت به حالت استراحت به‌صورت هماهنگ، به یک جریان کلسیمی مناسب نیاز دارند. جهش های ژنی که حاصل آن‌ها، تولید پروتئین‌های RYR2 معیوب است منجر به تولید کانال‌های کلسیمی می‌شوند که قابلیت کنترل نشت کلسیم را ندارند. بنابراین، در طی ورزش و یا استرس‌های عاطفی، قلب دارای پروتئین های RYR2 معیوب، جریان کلسیمی را به درستی تنظیم نکرده و این می تواند به بروز آریتمی‌های کشنده منجر شود.

طراحی یک درمان مداوم برای  اختلال تاکی کاردی بطن چپ

محققان در این مطالعه از وکتورهای Adeno-Associated Viral برای انتقال ماشین اصلاح‌کننده ژن یا همان CRISPR/Cas9 به داخل سلول‌های قلب استفاده کردند. آن‌ها معتقدند که حذف کپی ژن معیوب RYR2 که R176Q نامیده می‌شود، می‌تواند اختلال آریتمی کشنده را در موش‌ها اصلاح کند. هدف بلند مدت این پروژه، ایجاد یک درمان مداوم برای CPVT در انسان با ویرایش ژنوم خود بیمار است.

نتایج نشان می‌دهد که آریتمی در هیچکدام از موش های دچار موتاسیون  که با AAV-CRISPR درمان شده‌بودند، ظاهر نشد. درحالی‌که ۷۱ درصد از موش های گروه کنترل مثبت، دچار آریتمی شدند. به عبارت دیگر، ویرایش کپی ژن معیوب با استفاده از AAV-CRISPR، به‌میزان زیادی، فراوانی پروتئین‌های RYR2 نامطلوب را کاهش داده است. محققان این مطالعه در حال حاضر این روش را در سلول‌های بنیادی بیماران مبتلا به همان شرایط پیاده می‌کنند تا بتوانند از این طریق اثربخشی و ایمنی این تکنیک را در سلول‌های انسانی نیز بررسی کنند.