تلاش شرکت آمریکایی برای پیوند قلب خوک‌های اصلاح‌شده ژنتیکی به نوزدان انسان

0 48

تلاش شرکت آمریکایی برای پیوند قلب خوک‌های اصلاح‌شده ژنتیکی به نوزدان انسان

اِجنسیس، شرکت مستقر در کمبریج ماساچوست، تکنیکی را ابداع کرده که از ابزار ویرایش ژن کریسپر برای انجام حدود ۷۰ ویرایش در ژنوم خوک استفاده می‌کند. به‌گفته‌ی تیم شرکت، این ویرایش‌ها باید به اندام‌ها اجازه دهند تا با موفقیت به انسان پیوند بخورند. اِجنسیس به‌منظور هموارکردن این مسیر، قلب یک خوک نابالغ اصلاح ژنتیکی‌شده را به یک بچه‌بابون پیوند زده است.

به‌گزارش ام‌آی‌تی تکنولوژی ریویو، اِجنسیس امیدوار است که بلافاصله در سال آینده بتواند قلب خوک را به نوزادان مبتلا به نقص قلب جدی پیوند بزند. هدف شرکت این است که برای نوزادان زمان بیشتری بخرد تا بتوانند منتظر دریافت قلب انسان بمانند. پیش از تحقق این هدف، شرکت پیوند قلب خوک را روی ۱۲ بابون نوزاد امتحان خواهد کرد. تاکنون دو عمل این‌چنینی انجام شده است؛ اما هیچ‌کدام از حیوانات بیش از چند روز زنده نماندند.

بااین‌حال اِجنسیس مانند دیگر شرکت‌های فعال در زمینه‌ی پیوند اعضا همچنان خوش‌بین است. رابرت مونتگومری، مدیر موسسه پیوند عضو در بیمارستان لانگون نیویورک می‌گوید بسیاری از دریافت‌کنندگان اولین پیوندهای کبد نیز زنده نماندند؛ اما از آن زمان تاکنون، هزاران نفر از چنین پیوندهایی بهره‌مند شده‌اند.

ریسک اصلاح ژنوم

قفط در آمریکا، بیش از ۱۰۰ هزار نفر منتظر پیوند عضو هستند و روزانه تقریبا ۱۷ نفر از آن‌ها از دنیا می‌روند. محققان درحال بررسی گزینه‌های مختلف ازجمله امکان چاپ زیستی اندام‌ها یا رشد اندام‌های جدید در بدن افراد هستند. پیوند اعضای حیوانات، جایگزین بالقوه‌ی دیگری برای کمک به رفع نیاز به اعضا است.

ایده‌ی استفاده از اندام‌ها و بافت‌های حیوانات که به‌عنوان پیوند خارجی شناخته می‌شود، راهکاری قدیمی است و اولین آزمایش‌های مربوط به آن در قرن ۱۷ انجام شد. عمده تلاش‌های اخیر در این زمینه، در دهه‌ی ۱۹۶۰ و سپس دهه‌ی ۱۹۹۰ انجام شد. در بسیاری از این تلاش‌ها، از اندام‌های میمون‌ها و بابون‌ها استفاده شد؛ اما به‌گفته‌ی مونتگومری، پژوهشگران در آغاز دهه‌ی ۱۹۹۰ روی این موضوع به توافق رسیدند که خوک‌ها بهترین کاندیداهای ممکن برای اهدا عضو هستند.

نخستی‌سانان ارزش بالایی دارند؛ آن‌ها حیوانات باهوشی هستند که احساسات پیچیده‌ای را تجربه می‌کنند. این پستانداران به‌کندی تکثیر می‌شوند و تنها تعداد اندکی از آن‌ها را می‌توان برای تحقیقات انسانی مورد استفاده قرار داد. همچنین احتمال بیشتری نیز وجود دارد که نخستی‌ها بتوانند ویروس‌های مضر را به ما منتقل کنند. ازسوی دیگر انسان درحال‌حاضر چیزهای زیادی درمورد پرورش خوک‌ می‌داند و اندام‌های آن‌ها هم تقریبا به‌اندازه‌ی اندام‌های ما است.

بااین‌حال انتقال اندام‌ها بین حیواناتی از گونه‌های مختلف کار ساده‌ای نیست. حتی اندام‌های یک انسان دیگر نیز ممکن است توسط سیستم ایمنی پس زده شوند. ازسوی دیگر بافت‌های حیوانی، اجزای بسیار بیشتری دارند که سیستم ایمنی ما آن‌ها را «بیگانه» درنظر می‌گیرد. این موضوع ممکن است باعث شود که اندام پیوند زده‌شده توسط سیستم ایمنی مورد حمله قرار گیرد. برای مثال، امکان انتقال ویروس به‌همراه اندام وجود دارد. حیوان اهداکننده حتی اگر آلوده نباشد، کدهای ژنتیکی برای ویروس‌هایی باستانی به نام «رتروویروس‌های درون‌زاد» را خواهد داشت که از مدت‌ها قبل با دی‌ان‌ای حیوان ادغام شده‌اند.

رتروویروس‌های درون‌زاد برای حیوان میزبان مشکلی ایجاد نمی‌کنند؛ اما این احتمال وجود دارد که بتوانند در گونه‌های دیگر باعث بروز عفونت شوند. کریس گینگل، متخصص اخلاق زیستی در موسسه‌ی تحقیقاتی کودکان مرداک در ملبورن استرالیا می‌گوید: «این خطر وجود دارد که ویروس‌های بومی حیوانات، در انسان تکامل یافته و کشنده شوند.»

تیم تحقیقاتی اِجنسیس از ابزار ویرایش ژن کریسپر برای مقابله با این خطر استفاده می‌کند. مایک کورتیس، رئیس و مدیر اجرایی شرکت می‌گوید که با استفاده از کریسپر-کَس ۹ می‌توان ۵۰ تا ۷۰ نسخه از رتروویروس‌ها را در ژنوم غیرفعال کرد. این ویرایش‌ها از تکثیر ویروس‌ها جلوگیری خواهد کرد.

دانشمندان اِجنسیس به‌منظور ایمن‌کردن اعضای خوک برای انسان، ویرایش‌های ژنی دیگری را نیز انجام می‌دهند؛ مثلا چندین مورد برای ازبین‌بردن ژن‌هایی که سبب می‌شوند تا فرآورده‌های پروتئینی خوک به پاسخ‌های ایمنی مضر در انسان‌ها منجر شود. محققان همچنین ۷ ژن انسانی را نیز وارد اندام خوک می‌کنند تا احتمال پس‌زده‌شدن اندام توسط سیستم ایمنی فرد گیرنده را کاهش دهند.

تیم تحقیقاتی آزمایش‌های خود را روی سلول‌های موجود در بافت همبند خوک‌ها به نام فیبروبلاست‌ها انجام می‌دهد. محققان سپس هسته‌های حاوی دی‌ان‌ای سلول‌های ویرایش‌شده را می‌گیرند و آن‌ها را در سلول‌های تخمک خوک قرار می‌دهند. پس از بارورشدن تخمک با اسپرم، جنین حاصل در رحم یک خوک بالغ کاشته می‌شود. درنهایت، خوک‌های شبیه‌سازی‌شده با عمل سزارین متولد می‌شوند. کورتیس با اشاره به گوسفند معروفی که اولین حیوان شبیه‌سازی‌شده از یک سلول بالغ بود، می‌گوید: «این همان فناوری استفاده‌شده در دهه‌ی ۹۰ برای شبیه‌سازی دالی است.»

اِجنسیس درحدود ۴۰۰ خوک شبیه‌سازی‌شده در یک مرکز تحقیقاتی در غرب میانه‌ی آمریکا دارد. این شرکت تمایلی به افشای مکان دقیق این مرکز تحقیقاتی ندارد؛ زیرا تاسیساتش مورد هدف معترضان حمایت از حقوق حیوانات قرار گرفته است. اِجنسیس اوایل سال گذشته، مرکزی «تمیز» برای تولید اعضای بدن مناسب انسان راه‌اندازی کرد. هرکسی که وارد این مرکز می‌شود باید دوش بگیرد و از لباس‌های محافظ استفاده کند. این‌ کار برای جلوگیری از ورود حشراتی انجام می‌شود که ممکن است خوک‌ها را آلوده کنند. درحال‌حاضر ۲۰۰ خوک، در گروه‌های ۱۵ تا ۲۵تایی در این مرکز نگهداری می‌شوند.

به‌گفته‌ی کورتیس، خوک‌هایی که درنهایت از اندام‌هایشان استفاده نمی‌شود، از نزدیک مورد مطالعه قرار خواهند گرفت؛ زیرا شرکت باید بداند که ویرایش‌های ژنی متعددی که انجام می‌دهد، چه تاثیری روی حیوان درطول زندگی‌اش خواهد گذاشت. تیم تحقیقاتی درعین‌حال می‌خواهد دریابد که آیا ژن‌های انسانی درطول زمان بیان می‌شوند یا خیر. به‌گفته‌ی کورتیس، برخی از این خوک‌ها بیشتر از ۴ سال سن دارند و همه‌چیز تا اینجا خوب به‌نظر می‌رسد.

تلاش شرکت آمریکایی برای پیوند قلب خوک‌های اصلاح‌شده ژنتیکی به نوزدان انسان

منبع

Leave A Reply

Your email address will not be published.