العلماء يكتشفون طريقة لإيقاف عمل أداة التعديل الجيني (كريسبر)

كتبت: مها طـه

على الرغم من الإمكانيات الكبيرة التي تتمتع بها تقنية التعديل الجيني كريسبر، إلا أنها كأي تقنية جديدة لها آثار جانبية لا يُمكن التكهُن بيها حتى الآن، والتي يُمكن أن تكون سيئة بالفعل إذا بدأنا استخدامه بانتظام على البشر. الخبر الجيد هنا هو أن العلماء يعتقدون حاليًا أنهم قد وجدوا طريقة لإيقاف كريسبر في أثناء عمله على الجينات.

قال «جوزيف بوندي»، عالم الميكروبيولوجي من جامعة كاليفورنيا، أن الباحثين والناس على حدٍ سواء قلقون بشأن استخدامه في أغراض خطيرة، وأضاف أن هذه المثبطات تعمل وفقًا لآلية لمنع خروج كريسبر عن السيطرة، مما يجعل هذه التقنية أكثر أمانًا.

أكبر المشاكل المتعلقة بتقنية كريسبر هي أن التغيرات التي يُحدثها من الصعب للغاية احتوائها، لأن التغيرات الجينية ليس من السهل إصلاحها بعد حدوثها، تقنية الوقف غير قادرة على عكس أي تغييرات، ولكن يُمكنها التدخل سريعًا لوقف أي تعديلات محتملة.

تقنية كريسبر في الأصل عبارة عن ما يُشبه المقص الجزيئي، والذي تم اكتشافه لأول مرة داخل البكتيريا، والتي تستخدمه كسلاح جيني لوقف إصابتها بالفيروسات، وذلك عن طريق قص جزء ضئيل من الحمض النووي للفيروس، ووضعه في أرشيف جيني يُسمى (كريسبر)، بحيث تتعرف عليه البكتيريا في المرة المقبلة التي يهاجمها فيها نفس الفيروس.

بمجرد أن تُصاب البكتيريا مرة أخرى، يتم ترميز هذا الحمض النووي الفيروسي في شكل سلاح سري يُدعى (كاس 9)، وهو عبارة عن إنزيم يطارد الحمض النووي الذي يتطابق مع النسخة الأرشيفية، ثم يقوم بقصه من البكتيريا، وبالتالي يتعطل الفيروس.

أكثر ما يثير القلق بخصوص تقنية كريسبر كاس 9، هي التعديل الجيني الخاطئ وإحداث تغييرات يترتب عليها آثارًا جانبية غير متوقعة، والأسوأ من ذلك، الخوف من استخدامه في أغراض غير أخلاقية، على سبيل المثال، تصميم إنسان كامل.

تقنية وقف كريسبر الجديدة، يُمكنها أن تُمثل حلًا لوقف هذه التغييرات التي يُمكن أن تحدُث بالخطأ في أثناء العمل على التعديل الجيني، وليس كذلك فحسب، فتقنية الوقف يُمكنها جعل التقنية أكثر دقة في المقام الأول.

تقنية الوقف تعبارة عن سلسلة من البروتينات “مضادة كريسبر” والتي تم اكتشافها داخل الفيروسات التي تهاجم البكتيريا، حيث أنها تستخدمها كأداة لتعطيل تحيري الجينات والتسلل إلى الحمض النووي للبكتيريا.

قام فريق البحث بعزل هذه البروتينات المضادة لكريسبر من بكتيريا مصابة بعدوى فيروسية، وأدرك الباحثون أن كاس 9 الخاص بالبكتيريا يعمل بشكل صحيح، فإنها بدأت في مهاجمة الحمض النووي الخاص بالبكتيريا، كما لو كانت مصابة بفيروس معلوم بالنسبة لها، وهو ما دلّ الباحثين على أن كاس 9 يُمكن توقيفه في ظل غياب هذه البروتينات.

بعزل البروتينات التي أعتقد العلماء أن لها دور في إيقاف عمل كاس 9، تمكنوا من تجربتها على تقنية كريسبر في الخلايا البشرية، ووجد الباحثون أن اثنين من هذه البروتينات عملوا معًا لمنع أنظمة كريسبر الشائع استخدامها من قِبل العلماء، ولكنهم لم يتمكنوا من عكس التغيرات الجينية التي سبق إحرازها، ولكن يمكن وقف أي تعديلات جينية في مسارات التعديل من خلال إيقاف كاس 9 ومنعه من قطع الجينيوم.

حاليًا يعمل الباحثون على اختبار هذه التقنية على الخلايا البشرية بشكل أكثر دقة، لتجنب الأخطاء في عمليات التعديل الجيني باستخدام تقنية كريسبر كاس 9، كما يعملوا حاليًا على فهم كيفية عمل هذه البروتينات في تثبيط عمل كاس 9، للبحث عن أفضل أنواع من المثبطات.

المصادر: cell  phys  sciencealert