CRISPR-Cas9 ابزاری مولکولی است که دانشمندان را قادر می‌سازد DNA را در یک موقعیت دقیق قطع کنند و فرآیند ترمیم خود سلول را برای غیرفعال کردن، اصلاح یا بازنویسی یک ژن اجازه دهند. این روش از یک تکنیک آزمایشگاهی به داروی تأیید شده در دسامبر 2023 منتقل شد، زمانی که مقررات آمریکایی اولین درمان مبتنی بر CRISPR برای بیماری کمخونی تاسیسی را تأیید کردند.
این نسخه ترجمهٔ ماشینی متن اصلی (English) است. خواندن متن اصلی
CRISPR-Cas9 با جفت کردن یک مولکول راهنمای RNA با آنزیم Cas9 کار میکند. RNA راهنما برای مطابقت با یک رشته DNA مشخص ساخته میشود، و هنگامی که این توالی را در داخل سلول پیدا کند، آن را به Cas9 هدایت میکند و آنزیم هر دو رشته DNA را قطع میکند، طبق گفته معهد ملی علوم پزشکی عمومی (NIGMS)، بخشی از موسسات ملی سلامت آمریکا.
خود قطع چیزی را تعمیر نمی‌کند. آنچه اهمیت دارد نحوه ترمیم سلول برای شکاف است. NIGMS توضیح می‌دهد که محققان می‌توانند سلول را بگذارند شکاف را با حروف ژنتیکی تصادفی ترمیم کند، که یک ژن را غیرفعال میکند، یا می‌توانند یک الگو تهیه کنند تا سلول شکاف را با یک توالی جدید خاص ترمیم کند، که میتواند ژن را اصلاح یا بازنویسی کند. این کنترل بر هر دو جایی که قطع اتفاق می‌افتد و نحوه ترمیم آن، CRISPR را به ابزار ویرایش انعطاف‌پذیری تبدیل میکند که محققان می‌توانند در اصل آن را به بسیاری از موقعیت‌های مختلف در ژنوم هدایت کنند.
مبدأ این ابزار
CRISPR-Cas9 به عنوان ابزار ویرایش قابل برنامهریزی توسط Emmanuelle Charpentier و Jennifer Doudna توسعه یافت، که آزمایش کلیدی را در سال 2012 منتشر کردند و نشان دادند که مکانیسم ایمنی باکتریایی میتواند برای قطع DNA در مکانی انتخاب شده توسط کاربر برنامهریزی شود، همانطور که توسط MIT Technology Review توضیح داده شده است. این دو دانشمند جائزه نوبل شیمی 2020 را برای این اکتشاف دریافت کردند، که کمیته نوبل آن را روشی "اپوک‌ساز" برای ویرایش ژنوم نامید.
از ابزار آزمایشگاهی تا دارویی تأیید شده
اولین نتیجه بالینی این تکنیک در 8 دسامبر 2023 به دست آمد، زمانی که سازمان غذا و داروی آمریکا Casgevy (exagamglogene autotemcel) را تأیید کرد، که توسط Vertex Pharmaceuticals و CRISPR Therapeutics ایجاد شد، به عنوان اولین درمان مبتنی بر CRISPR/Cas9 که برای بیماران تأیید شد، طبق اعلام خود FDA. سازمان Casgevy را در کنار دومین درمان ژنی غیر CRISPR به نام Lyfgenia تأیید کرد، هر دو برای بیماری کمخونی تاسیسی در بیماران 12 سال و بالاتر با سابقه بحران‌های درد مکرر.
مقررات دارویی بریتانیا، MHRA، قبلاً Casgevy را در 16 نوفمبر 2023 برای بیماری کمخونی تاسیسی و بتا تالاسمی وابسته به انتقال برای بیماران 12 سال و بالاتر تأیید کرد، بریتانیا را اولین کشوری می‌سازد که دارویی مبتنی بر CRISPR را تأیید کند، طبق Imperial College London، که NHS آن قسمتی از مطالعه را انجام داد.
نحوه درمان فعلی
Casgevy به طور مستقیم در بدن تزریق نمی‌شود. پزشکان ابتدا سلولهای بنیادی خون بیمار را جمع‌آوری می‌کنند، که به یک سایت تولید ارسال می‌شوند جایی که CRISPR یک منطقه تنظیمی خاص نزدیک ژن BCL11A را ویرایش میکند و آن را خاموش میکند تا سلول‌ها شروع به تولید هموگلوبین جنینی کنند، شکلی از پروتئین حامل اکسیژن که معمولاً فقط قبل از تولد تولید میشود، همانطور که FDA توضیح داد. قبل از بازگرداندن سلولهای ویرایش شده، بیماران تحت شیمی‌درمانی با دوز بالا قرار می‌گیرند تا فضایی در مغز استخوان تخلیه شود، مرحله تهیه‌ای که خطرات خاص خود را به دنبال دارد، از جمله کاهش شمارش سلولهای خون و زخم‌های دهان، طبق گفته FDA و گزارشی از Biopharma Dive.
بررسی خود FDA از آزمایش بیماری کمخونی تاسیسی نشان داد که 29 از 31 بیمار قابل ارزیابی، یا 93.5٪، برای حداقل 12 ماه متوالی بعد از درمان عاری از بحران‌های درد شدید بودند، طبق اعلام تأیید سازمان. Imperial College London ارقام جداگانه‌ای مرتبط با تأیید انگلستان گزارش کرد، که هر دو بیماری را پوشش می‌داد: 28 از 29 بیمار کمخونی تاسیسی عاری از درد شدید و 39 از 42 بیمار بتا تالاسمی دیگر نیازی به انتقال ندارند، هر دو برای حداقل 12 ماه.
سنگ‌های فاصله تأیید Casgevy
تاریخ
مقررات
تصمیم
16 نوفمبر 2023
MHRA بریتانیا
اولین تأیید جهانی، برای بیماری کمخونی تاسیسی و بتا تالاسمی، سنین 12+
8 دسامبر 2023
FDA آمریکا
اولین تأیید آمریکا، برای بیماری کمخونی تاسیسی، سنین 12+
هزینه و دسترسی
Vertex قیمت فهرست آمریکایی Casgevy را 2.2 میلیون دلار تعیین کرد، طبق Biopharma Dive، که همچنین گزارش کرد که شرکت تخمین می‌زند حدود 25000 نفر در آمریکا و اروپا برای درمان واجد شرایط می‌شوند. STAT News اشاره کرد که در حالی که ویرایش برای مادام‌العمر طراحی شده است، دوام طولانی‌مدت هنوز به سال‌های داده‌های پیگیری که هنوز جمع‌آوری می‌شوند بستگی دارد.
این تأیید‌ها نشان‌دهنده پیشرفت پزشکی مهمی هستند ... که التزام FDA را برای تسهیل توسعه درمان‌های ایمن و مؤثر منعکس میکند.
— دکتر Peter Marks، FDA، در اعلام تأیید سازمان در دسامبر 2023
از آنجا که سلولهای ویرایش شده از بدن بیمار خود آمده‌اند و توسط نسل‌های آینده ارث نمیبرند، این نوع استفاده از CRISPR به عنوان ویرایش ژنی جسمانی طبقه‌بندی میشود، مجزا از ویرایش ژرمیلاین، که DNA منتقل شده به کودکان را تغییر می‌دهد و یک حوزه جداگانه و بسیار مورد اختلاف از فناوری باقی می‌ماند.
پرسش‌ها
CRISPR دقیقاً چه کاری برای DNA میکند؟
از RNA راهنما برای هدایت آنزیم Cas9 به یک توالی DNA خاص استفاده میکند، جایی که Cas9 هر دو رشته را قطع میکند؛ سپس فرآیند ترمیم خود سلول توسط محققان برای غیرفعال کردن یا بازنویسی ژن هدف هدایت میشود، طبق NIGMS/NIH.
آیا درمان CRISPR تأیید شده توسط FDA وجود دارد؟
بله. FDA Casgevy را در 8 دسامبر 2023 برای بیماری کمخونی تاسیسی در بیماران 12 سال و بالاتر تأیید کرد، طبق اعلام تأیید FDA. MHRA بریتانیا قبلاً Casgevy را برای بیماری کمخونی تاسیسی و بتا تالاسمی در 16 نوفمبر 2023 تأیید کرد، طبق Imperial College London.
کسی ویرایش ژن CRISPR را اختراع کرد؟
Emmanuelle Charpentier و Jennifer Doudna در سال 2012 نشان دادند که چگونه CRISPR-Cas9 میتواند به عنوان ابزار دقیق ویرایش ژن برنامهریزی شود، کاری که برای آن جائزه نوبل شیمی 2020 را دریافت کردند، طبق MIT Technology Review.
Casgevy چقدر هزینه دارد؟
Vertex Pharmaceuticals قیمت فهرست آمریکایی Casgevy را 2.2 میلیون دلار تعیین کرد، طبق Biopharma Dive.
آیا ویرایش CRISPR به کودکان منتقل میشود؟
درمان تأیید شده، Casgevy، فقط سلولهای بنیادی خون بیمار را ویرایش میکند (ویرایش جسمانی) و توسط نسل توسط ارث نمیبرند، که متفاوت از ویرایش ژرمیلاین سلولهای تولید مثل یا اجنه است.
فتوسنتز فرآیندی است که گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها از آن برای استفاده از نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن به منظور تولید قند و اکسیژن استفاده می‌کنند. این فرآیند در دو مرحله مرتبط درون کلروپلاست‌ها اتفاق می‌افتد: واکنش‌های وابسته به نور که انرژی خورشیدی را می‌گیرند، و چرخه کالوین که از آن انرژی برای ساخت کربوهیدرات‌ها استفاده میکند.
واکسن‌ها با نشان دادن سیستم ایمنی بدن یک قسمت بی‌ضرر از یک عامل بیماری‌زا — به نام آنتی‌ژن — کار می‌کنند، به طوری که بدن آنتی‌بادی‌ها و سلولهای حافظه را می‌سازد بدون اینکه از بیماری واقعی رنج ببرد. رسیدن به این نقطه سال‌ها آزمایش‌های قبل از بالین و سه مرحله از آزمایش‌های انسانی را می‌طلبد قبل از اینکه تنظیم‌کنندگان مانند FDA آن را مجاز کنند. معمولاً حفاظت کامل بعد از واکسیناسیون چند هفته طول می‌کشد، زیرا سیستم ایمنی نیاز به زمان دارد تا دفاعات پایدار را تولید کند.
وارهاوند، که با همکاری بن لم از شرکت کولوسال بیوسیانسز و پالمر لاکی از شرکت اندوریل تأسیس‌شده است، در ۲۲ اکتبر ۲۰۲۶ مبلغ ۲۰۰ میلیون دلار جمع‌آوری کرد تا سگ‌ها را برای ارتش آمریکا به‌طور ژنتیکی ویرایش و استنساخ کند، و هدف آن حذف بیماری‌های ارثی از نژادهایی مثل مالینویز بلژیکی است. دانشمندان مستقل می‌گویند که اهداف ژنتیکی از لحاظ فنی قابل‌دستیابی است، اما اخلاق‌شناسان زیستی هشدار می‌دهند که استنساخ همچنان ناکارآمد است و مسائل حل‌نشده‌ای را در مورد رفاه حیوان و مسائل نظارتی مطرح میکند.
ثانیه‌های کبیسه، تعدیلات یک‌ثانیه‌ای که از سال 1972 برای هماهنگ‌کردن ساعت‌ها با چرخش زمین استفاده می‌شوند، به‌طور کامل متوقف خواهند شد. سازمان جهانی نگهداری زمان، دفتر بین‌المللی وزن و پیمایش (BIPM)، در 15 اکتبر 2026 تأیید کرد که زمان هماهنگ‌شده جهانی پیوسته (UTC) در 20 می 2027 اجرایی میشود. این اقدام، که در اصل در سال 2022 توافق شده بود، پس از هشداری خبرگان درباره خطر فزاینده ثانیه کبیسه "منفی" مختل‌کننده تسریع شد.
