ژن درمانی: دریچه‌ای برای تحقق آرزوهای پژوهشگران عصر حاضر؟

ژن درمانی یکی از تکنیک‌های آزمایشگاهی به شمار می‌رود که پژوهشگران با استفاده از ژن‌های مشخصی قادرند بیماری خاصی را درمان یا حتی از به وقوع پیوستن عارضه‌های یک بیماری جلوگیری کنند. در آینده نزدیک این تکنیک ممکن است به پزشک‌ها اجازه دهد صرفا با تزریق ژن به بدن فرد بیمار، مریضی‌اش را شفا دهند تا اینکه با تجویز داروهای متعدد یا حتی جراحی به جان طرف بیفتند.

محقق در ژن درمانی به دنبال سه راهکار برای پیش بردن اهدافش می‌گردد. الف) چگونه یک ژن جهش یافته که مسبب بیماری است را با یک ژن سالم از همان نسخه جایگزین کند. ب) چگونه می‌بایست ژن نامطلوب را غیرفعال کرد. ج) چگونه باید یک ژن کاملا جدید به بدن انسان معرفی کرد تا به واسطه فعالیت این ژن، بدن در مقابل یک بیماری خاص مقاوم شود.

البته انجام ژن درمانی برای بیماری‌های متعددی مثل عفونت‌های ویروسی و برخی از سرطان‌ها و همچنین اختلالات ارثی ریسکی است و علم پزشکی هنوز با قاطعیت ژن درمانی را برای درمان سرطان توصیه نمی‌کند.

اواخر قرن بیستم، سرآغازی بر ژن درمانی

اولین تلاش برای اصلاح DNA انسان در سال ۱۹۸۰ میلادی توسط مارتین کلاین انجام شد که علی رغم تلاش کلاین، این رویه ناموفق به اتمام رسید. اما اولین ژن درمانی موفق در انسان که توسط موسسات ملی سلامت ایالت متحده نیز مورد تایید قرار گرفت به سال ۱۹۸۹ میلادی برمی‌گردد. اولین تزریق DNA انسانی به ژنوم هسته نیز توسط فرنچ اندرسون در آزمایشی مربوط به ماه سپتامبر سال ۱۹۹۰ میلادی برمی‌گردد که دریچه‌ای جدید برای پیشبرد این پروسه حیر‌ت‌انگیز باز کرد. از سال ۱۹۸۹ تا ۲۰۱۶ میلادی بالغ بر ۲۳۰۰ پرونده آزمایشگاهی تشکیل شد تا به وسیله ژن درمانی، از پسِ یک بیماری بر بیایند.

ژن درمانی چگونه عمل می‌کند؟

ژن درمانی همانطور که اشاره شد قرار است با معرفی متریال ژنتیکی به سلول‌های خاصی از بدن، ژن‌های غیرطبیعی را حذف یا از نظر بیان ژن، خنثی کند. در حقیقت وظیفه ژن‌ها در سلول بدن هر موجود زنده‌ای، تولید یا عدم تولید پروتئین‌های مشخصی است. اگر به هر دلیلی فعالیت یک ژن خاص در ساخت و تولید پروتئینی مثل آلبومین دچار نقص شود، بدن انسان ممکن است از یک ناهنجاری رنج ببرد. هدف نهایی ژن درمانی در این مسئله است تا پروتئین‌های بدن به روال طبیعی خود تولید شوند.

اما مسئله به همین سادگی‌ها نیز نیست. یعنی صرفا وارد شدن یک ژن به سلول کارآمد نیست و عملکردشان صرفا با بدو ورود به سلول آغاز نمی‌شود. ورود ژن به سلول هدف، نیازمند یک حامل است که آن را «وکتور» می‌نامند. وکتورها نیز اغلب به واسطه مهندسی ژنتیک تولید می‌شوند. دانشمندان معمولا از برخی ویروس‌ها به عنوان وکتور استفاده می‌کنند. چون ویروس‌ها با آلوده‌سازی سلول سالم این قدرت را دارند تا ژن موجود درون خودشان را به سلول مورد نظر انتقال دهند.

با ژن درمانی ساختار ویروس تغییر نمی‌کند ولی بر محتویاتش تغییر و تحولاتی صورت می‌پذیرد تا موجب بروز بیماری در افراد سالم نشود. برخی از انواع ویروس‌ها مثل رترو ویروس‌ها متریال ژنتیکی خودشان را با کروموزم انسان تلفیق می‌کنند. سایر ویروس‌ها همانند آدنو ویروس‌ها DNA خودشان را به هستک سلول منتقل می‌کنند اما این اطلاعات ژنتیکی با کروموزم سلول سالم تلفیق نمی‌شود.

پژوهشگران می‌بایست با چالش‌های فنی ریز و درشتی دست و پنجه نرم کنند

وکتورها قادرند با استفاده از تزریق معمولی یا وریدی به درون بافت انسان نفوذ کنند. وکتورها سلول‌های خاصی را مورد هدف قرار می‌دهند و این گونه نیست وارد هر سلول شوند. البته حالت دیگری نیز وجود دارد که کمتر مورد استقبال قرار گرفته است. در حالت سوم، نمونه‌ای از سلول‌های بیمار استخراج شده و در محیط آزمایشگاهی در معرض وکتور قرار می‌گیرد. سپس سلول‌های حامل وکتور مجدد به بدن بیمار برگردانده می‌شود. اگر پروسه درمانی موفقیت‌آمیز بود، ژن جدید قادر است پروتئین کارآمد تولید کند.

پژوهشگران می‌بایست با چالش‌های فنی ریز و درشتی دست و پنجه نرم کنند تا بلکه ژن درمانی برای مداوای صرفا یک بیماری خاص موفقیت آمیز باشد. به همین منظور دانشمندان حتما باید راه‌های بهتری برای انتقال ژن‌ها پیدا کنند تا راحت‌تر این پروسه ابتدایی انجام شود.

چالش‌های متعدد پیرامون ژن درمانی، دردسر اصلی پژوهشگران

چالش‌های زیادی برای موفقیت‌آمیز بودن یک پروسه ژن درمانی وجود دارد ولی به طور خلاصه پراهمیت‌ترین چالش‌ها را برمی‌شماریم:

عمر کوتاه سلول‌ها: به فرض اگر ژن مورد نظر با موفقیت به درون هسته سلول فرستاده شود و تغییر مورد نظر نیز بدون هیچ دردسری صورت پذیرد، DNA که بنیادی‌ترین واحد یک سلول به شمار می‌رود می‌بایست از لحاظ متابولیکی پایدار باشد ولی در واقعیت این اتفاق نمیفتد. گویا بدن انسان متوجه تغییر ژنوم می‌شود و سلول مورد نظر را پس از مدتی حذف می‌کند.

واکنش ایمنی بدن: دستگاه ایمنی بدن انسان نسبت به هر عامل خارجی واکنش نشان می‌دهد و به عنوان نیروی پلیس بدن، پس از دستگیری عامل خارجی آن را خنثی و در نهایت از بدن دفع می‌کند. اینکه چگونه از لحاظ مولکولی دستگاه ایمنی بدن کار می‌کند خود مقاله‌ای مفصل می‌طلبد. با این حال در همین حد بدانید محقق بدون حل این چالش مثل این می‌ماند که هیچ کاری در حقیقت انجام نداده است. چرا که اکثر وکتورها همانطور که گفته شد، ویروس هستند و جزو عوامل خارجی به شمار می‌روند.

ناهنجاری و اختلالات ژنتیکی: بیمار ممکن است به ناراحتی‌های قلبی، فشار خون بالا، دیابت، آرتریت و حتی آلزایمر دچار شود. چرا که هر کدام از این بیماری‌ها می‌تواند وابسته به جنس باشد و با تغییر ژنتیکی، فرد از فشار خون بالا تا آخر عمر رنج ببرد.

ایجاد جهش و تومورزایی: همانطور که گفته شد عمر سلول‌های تغییر یافته به طرز قابل توجهی کم می‌شود. از طرفی این دسته از اطلاعات منحصر به فرد ممکن است بیان بخشی از ژن‌های سرکوب‌کننده تومور مثل Bcl2 را خاموش ‌کند. به همین سبب به جای درمان بیمار، نتیجه‌ای عکس اتفاق میفتد و فرد با ابتلا به سرطان تلف خواهد شد.

هزینه سرسام‌آور: پس از پژوهش‌های متعدد در سال ۲۰۱۲ میلادی محصولی به نام آلیپوژن تیپاروُوِک و به اسم تجاری گلیبرا (Glybera) تولید شد. این محصول نقص آنزیم لیپوپروتئین لیپاز را مرتفع می‌سازد که یک اختلال مادرزادی است و موجب التهاب پانکراس می‌شود. کمیته اروپا در اواخر سال ۲۰۱۲ میلادی پس از تنش‌های فراوان بالاخره به این محصول اجازه فروش داد. اما هزینه ۱.۶ میلیون دلار به ازای درمان یک بیمار به یک چالش مهم تبدیل شد و به همین سبب طیف بسیار اندکی از مردم در سرتاسر دنیا قادرند از ژن درمانی استفاده کنند. در حال حاضر گلیبرا، جزو گران‌قیمت‌‌ترین داروهای علوم پزشکی در جهان به شمار می‌‌رود!

آیا ژن درمانی بی‌خطر است؟

پژوهش‌های حال حاضر پیرامون این موضوع شکل می‌گیرد آیا ژن درمانی پروسه‌ای بی‌خطر است؟ آیا می‌توان ژن درمانی را به روشی کاملا ایمن با همان شدت تاثیر انجام داد و موفق شد؟ نتایج تحقیقات مختلف نشان می‌دهد احتمال بروز عوارضی همچون مسمومیت، التهاب و حتی بروز سرطان به دنبال ژن درمانی وجود دارد. چرا که روش‌های ژن درمانی روز به روز تغییر و تحول می‌یابند و هنوز هیچ فردی نمی‌تواند ادعا کند متد X کاملا بی‌خطر بوده و جان بیمار در امان خواهد ماند. ژن درمانی پروسه‌ای غیرقابل پیش‌بینی است و با این حال پژوهشگران علوم پزشکی در صدد هستند خطرهای شناخته شده‌ای پیرامون این فرآیند پیچیده را به حداقل برسانند.

اما قوانین فدرال در پژوهش‌های ژن درمانی بالینی در ایالات متحده حکمفرماست تا بیماران احساس امنیت خاطر داشته باشند. محصولات مهندسی ژنتیک و تراریخته نیز توسط سازمان مدیریت دارو و غذای ایالات متحده (FDA) مورد نظارت قرار می‌گیرد و با محصولات غیرقانونی و حتی تقلبی به شدت برخورد می‌شود. امیدواریم این رویه در کشورمان ایران نیز مورد نظارت دقیق قرار بگیرد. چرا که سازمان FDA در امریکا این قدرت را دارد تا حتی پژوهش‌های بالینی بالا رده در زمینه پراهمیت و برجسته‌ای مثل ژن درمانی را تنها با یک دستور قضایی منحل سازد. پژوهشگران در دنیای غرب ابتدا از FDA مجوز انجام یک آزمایش بالینی را دریافت کنند. در غیر این صورت اگر گزارش یک آزمایش بالینی روی مدل انسانی به FDA داده شود، با مدیر مسئول پروژه قطعا برخورد و سازمان حامی پژوهش مواخذه خواهد شد.

خوشبختانه در حال حاضر کمیته‌های تحقیقاتی در دانشگاه‌های علوم پزشکی ایران به علت هزینه گزاف جهت تثبیت طرح‌های تحقیقاتی در باب ژن درمانی، حساسیت ویژه‌ای نشان می‌دهند.

موسسه‌های ملی سلامت و بهداشت (NIH) نیز نقش مهمی در انجام پژوهش‌های ژن درمانی به صورت ایمن ایفا می‌کنند. این موسسه‌های معتبر موظف هستند تا با ارائه راهنمای کاملی به دانشگاه‌ها و بیمارستان‌های آموزشی، مراتب را درباره خطرهای احتمالی تکنیک‌های مختلف آگاه سازند. فعالیت‌های بالینی در زمینه بیوتکنولوژی که وابسته به این مراکز درمانی هستند، تنها زمانی قانونی تلقی می‌شوند که در NIH تثبیت شود که این مسئله، به تنهایی یک روند سخت‌گیرانه‌ای توسط کمیته مربوطه به دنبال دارد.

خوشبختانه در حال حاضر کمیته‌های تحقیقاتی در دانشگاه‌های بزرگ علوم پزشکی ایران به علت هزینه گزاف و تحریم‌های متعدد، در زمینه تثبیت طرح‌های تحقیقاتی در باب ژن درمانی حساسیت ویژه‌ای نشان می‌دهند. هر چند کار روی نمونه انسانی در همان جوامع غربی هنوز دردسرهای خاص خودش را داشته و با تکنولوژی‌های به روز غرب، پژوهش روی مدل‌های انسانی هنوز در اول یک راه پر پیچ و خم قرار دارد. با این وجود اگر طرحی توسط محققین در سرتاسر دنیا ارائه شود، تثبیت پژوهش مورد نظر در کمیته تحقیقاتی بخش مربوطه به این راحتی نیست و متخصصین با طرح سوال‌های مختلف در تلاش هستند ابتدا اشکالات کار گرفته شده و سپس ایرادات اخلاقی را برطرف سازند.

اما چه ایراداتی از لحاظ اخلاقی به ژن درمانی وارد است؟

از آنجایی که به وسیله ژن درمانی، تغییرات بنیادینی به ساختار اصلی بدن انسان وارد می‌‌شود، از لحاظ اخلاقی توسط پژوهشگران مطرح دنیا سوال‌های زیادی مطرح می‌گردد آیا پژوهش یا ژن درمانی از لحاظ اخلاقی کار درستی است یا خیر. سوالات پیرامون صحت و سقم یک پروسه ژن درمانی از لحاظ اخلاقی به شرح زیر است:

در درجه اول چگونه باید استفاده خوب و بد ژن درمانی را از یکدیگر متمایز کنیم؟ در درجه دوم چه کسی (یا چه گروهی) تصمیم می‌گیرد که سود ژن درمانی به واسطه انجام یک کار بالینی به ضرر پس از درمانش می‌ارزد؟ در درجه بعدی آیا هزینه گزاف برای ژن درمانی ارزش سود به دست آمده را خواهد داشت یا خیر. آیا جامعه افرادی را که مورد ژن درمانی قرار گرفته‌اند را می‌پذیرد و به چشم جهش یافته نمی‌بیند؟ آیا مردم اجازه دارند تا ویژگی‌های معمولی خود مثل قد، وزن و هوش‌شان را با دستکاری ژنتیکی بیشتر کنند؟ و «آیا»های بسیار زیادی که سال به سال بیشتر و بیشتر می‌شود و دریغ از یک مقدار پیشرفت در زمینه اخلاقی. از قدیم هم گفته‌اند برای پیشرفت علم باید بی‌رحم بود. اما آیا به نظر شما آینده‌ بشریت به دست خودمان از طریق ژن درمانی نابود خواهد شد؟

تحقیقات ژن درمانی اخیرا برای هدف قرار دادن سلول‌های خونی و مغز استخوان تمرکز کرده است. البته محققین به این موضوع نیز فکر می‌کنند چطور می‌توان سلول‌های اسپرم و تخمک را نیز مورد مطالعه قرار دهند. چرا که به این طریق قادر خواهند بود با یک دستکاری ژنتیکی، یک خصیصه تغییریافته و مثبت را به نسل بعد انتقال دهند. به این پروسه، ژن درمانی زایا (germline) گفته می‌شود.

ژن درمانی زایا از لحاظ اخلاقی به شدت مورد بحث قرار گرفته و این موضوع دست مایه ساخت فیلم و سریال‌های مختلف و همچنین بازی‌های ویدیویی مشهوری همانند سری بازی‌های Bioshock شده است که کن لوین، سازنده این سری با موضوع جهش ژنتیکی و حرص بشریت برای دستیابی به قدرت بیشتر، قصه‌ای علمی-تخیلی در دنیایی پساآخرالزمانی برای گیمرها فراهم می‌کند. به قول آلبرت انیشتین ما هنوز یک هزارمِ یک درصد از چیزی که طبیعت بر ما آشکار کرده را هم نمی دانیم. بعید نیست اگر حساسیت‌های اخلاقی پیرامون ژن درمانی در دنیای کنونی کم شود، یکی از سناریوهای احتمالی آخرالزمان بدین گونه باشد که یک اختلال ژنتیکی، نسل به نسل انتقال پیدا کند و در نهایت بشریت یک بار برای همیشه نابود شود.

همانطور که متوجه شدید مسائل و نگرانی‌های اخلاقی متخصصین پیرامون فرآیندهای بالینی ژن درمانی تنها به موفقیت یک آزمایش خلاصه نشده و چشم‌اندازی دورتر از زمان حال مورد بررسی دانشمندان قرار ‌می‌گیرد. شاید در ظاهر فکر کنیم افزایش قد به واسطه تغییر ژنتیکی چندان خطرناک نباشد. ولی فکر کنید نسل‌های آینده این دسته از افراد جهش‌یافته به دیگر افراد جامعه به خاطر ویژگی‌شان زورگویی کنند و باعث ایجاد هرج و مرج در مقیاس بزرگتر شوند. ترسناک نیست؟ نظر شما در این رابطه چیست؟ آیا ژن درمانی بستر را برای پیدایش آخرالزمان فراهم می‌کند؟