کارآزمایی موفقیت‌آمیز ژن‌درمانی در بیماری پارکینسون، امیدها را برای بیماری هانتینگتون افزایش می‌دهد

دانشمندان با موفقیت از ویروس‌ها برای انتقال ژن‌ها به مغز بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون استفاده کرده‌اند. ژن حمل‌شده توسط ویروس‌ها، علائم حرکتی بیماران دریافت‌کننده تزریق را بهبود بخشید. این ثابت می‌کند که ژن‌درمانی در مغز می‌تواند مؤثر باشد و امیدهایی را برای درمان‌های مشابه در بیماری هانتینگتون ایجاد می‌کند.

ارتباط بین بیماری پارکینسون و بیماری هانتینگتون

بیماری پارکینسون نیز مانند بیماری هانتینگتون، یک بیماری تخریب‌کننده عصبی است. این بدان معناست که این بیماری ناشی از مرگ زودهنگام سلول‌های مغزی به نام نورون‌ها است. از برخی جهات، علائم بیماری هانتینگتون و پارکینسون ممکن است متفاوت به نظر برسند – ویژگی بارز بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون، مشکل در شروع حرکات است، در حالی که بارزترین ویژگی بیماری هانتینگتون، داشتن حرکات بیش از حد است. اما مدارهای مغزی در یک ناحیه در هر دو بیماری دخیل هستند.

در عمق لایه بیرونی پیچیده مغز (قشر مغز)، مجموعه‌ای از ساختارها به نام ‘گانگلیون‌های قاعده‌ای’ وجود دارد. این قسمت‌های مغز برای تنظیم حرکت، از جمله موارد دیگر، مهم هستند. قسمت‌های مختلف گانگلیون‌های قاعده‌ای اثرات متضادی دارند – برخی هنگام شلیک سلول‌ها باعث افزایش حرکت می‌شوند و برخی دیگر باعث کاهش حرکت می‌شوند. بخشی از گانگلیون‌های قاعده‌ای که معمولاً در مراحل اولیه بیماری هانتینگتون تحت تأثیر قرار می‌گیرد، اثر مهارکننده حرکت را دارد – بنابراین وقتی به درستی عمل نمی‌کند، بیماران حرکات اضافی را تجربه می‌کنند.

ژن‌درمانی در مقابل ‘مولکول‌های کوچک’

اکثر داروها چیزی هستند که دانشمندان آن را ‘مولکول‌های کوچک’ می‌نامند. این‌ها مواد شیمیایی ساده‌ای هستند که برای انتشار مستقیم در سراسر بدن و ایجاد اثرات مفید با اتصال به ماشین‌های کوچک در سلول به نام پروتئین‌ها طراحی شده‌اند. اکثر داروهای ‘مولکول کوچک’ با ملاقات با پروتئین و متوقف کردن عملکرد پروتئین عمل می‌کنند.

طراحی داروهایی که از کارکردن پروتئین‌ها جلوگیری می‌کنند بسیار آسان‌تر از ایجاد داروهایی است که پروتئین‌ها را وادار به انجام کارهای جدید می‌کنند. یک ماشین پیچیده با چرخ‌دنده‌های چرخان و قطعات درهم‌تنیده را تصور کنید. پرتاب یک سنگ به داخل چرخ‌دنده‌ها و متوقف کردن دستگاه آسان‌تر از افزودن یک ویژگی جدید به آن است. بنابراین، ایده پشت بسیاری از کشف داروها، یافتن مواد شیمیایی است که به پروتئین‌ها می‌چسبند و از کارکردن آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

اما گاهی اوقات از مدل‌های حیوانی بیماری می‌دانیم که باید مقدار بیشتری از چیزی را تولید کنیم، نه کمتر. در مورد بیماری پارکینسون، در موش‌ها نشان داده شده است که مقدار بیشتر یک ماده شیمیایی مغزی به نام ‘GABA’ در بخشی از گانگلیون‌های قاعده‌ای به علائم کمک می‌کند. این یافته حیوانی در انسان‌هایی که تحت عمل جراحی برای بیماری پارکینسون قرار می‌گیرند نیز تأیید شد – جراحان GABA را مستقیماً به بخشی از گانگلیون‌های قاعده‌ای اعمال کردند و دریافتند که به طور موقت علائم پارکینسون را بهبود می‌بخشد.

تزریق مستقیم GABA به مغز در درازمدت کارساز نخواهد بود، زیرا این ماده شیمیایی به سرعت توسط مغز استفاده و تجزیه می‌شود. بنابراین آیا می‌توانیم این ناحیه از مغز را وادار کنیم تا GABA بیشتری تولید کند؟ گروهی از دانشمندان و پزشکان تصمیم گرفتند ژنی را تحویل دهند که به سلول‌ها دستور می‌دهد GABA بیشتری تولید کنند. اگر آن‌ها بتوانند این ژن را وارد این قسمت خاص از گانگلیون‌های قاعده‌ای کنند، مغز GABA خود را می‌سازد و این ممکن است بتواند علائم را بهبود بخشد، همانطور که به طور موقت هنگام تزریق مستقیم GABA مشاهده شد.

تحویل ژن‌درمانی

اگر اینقدر آسان است، چرا فقط ژن را تزریق نکنیم تا به سلول‌ها بگوییم GABA بیشتری تولید کنند؟ متأسفانه به این سادگی نیست. ‘ژن‌ها’ در واقع از قطعات طولانی DNA ساخته شده‌اند. این‌ها معمولاً هزاران ‘حرف’ هستند که در یک زنجیره طولانی به هم متصل شده‌اند. در مورد ژنی که به سلول‌های مغزی می‌گوید GABA بیشتری تولید کنند، بیش از 3000 ‘حرف’ DNA وجود دارد که باید خوانده شوند. وارد کردن این قطعه بزرگ DNA به سلول‌ها بسیار دشوار است. اگر بخواهیم DNA را به سادگی به مغز تزریق کنیم، مقدار بسیار کمی از آن وارد سلول‌ها می‌شود – بیشتر آن فقط همانجا می‌ماند و هیچ کاری انجام نمی‌دهد.

ویروس‌ها وارد عمل می‌شوند. این میکروب‌های ریز در انتقال DNA از سلولی به سلول دیگر نابغه هستند، همانطور که هر کسی که تا به حال سرما خورده است می‌داند. ویروس اساساً یک بسته پروتئینی با محموله DNA و تجهیزات تخصصی برای تزریق آن DNA به سلول‌ها است.

دانشمندان می‌توانند ویروس‌ها را طوری تغییر دهند که نتوانند نسخه‌های بیشتری از خود بسازند، اما همچنان در ورود به سلول‌ها و تحویل محموله ژن‌ها بسیار مفید هستند. دانشمندان با بارگیری این ویروس‌های بی‌ضرر با ژن‌هایی که به آن‌ها علاقه دارند، می‌توانند از آن‌ها برای تحویل هر ژنی به مناطقی که به آن نیاز است استفاده کنند. در این مورد، دانشمندان از ویروسی به نام ‘ویروس آدنو-وابسته (نوع 2)’ استفاده کردند که با نسخه‌هایی از ژنی پر شده بود که به سلول‌ها دستور می‌دهد GABA بیشتری تولید کنند.

سپس جراحان مغز و اعصاب درگیر در این مطالعه، این ویروس ‘مهندسی ژنتیکی شده’ را به گانگلیون‌های قاعده‌ای بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون پیشرفته تزریق کردند. به عنوان یک ‘کنترل’، برخی از بیماران تزریق‌هایی دریافت کردند که حاوی ویروس نبود. نه پزشکان و نه بیماران نمی‌دانستند که آیا ویروس دریافت کرده‌اند یا خیر.

آیا کار کرد؟

پس از 1، 3 و 6 ماه، تمام بیماران در این مطالعه توسط یک پزشک متخصص پارکینسون ارزیابی شدند. بیمارانی که ویروس ژن GABA را دریافت کرده بودند، عملکرد بهتری نسبت به بیمارانی داشتند که تزریق‌های کنترل را دریافت کرده بودند – تقریباً دو برابر بهبود در عملکرد حرکتی نشان دادند. اکنون بیماران به مدت 6 ماه دیگر پیگیری خواهند شد تا ببینند آیا این پیشرفت‌ها ادامه دارد یا خیر.

این چه ارتباطی با بیماری هانتینگتون دارد؟

بسیاری از مردم بر این باورند که تکنیکی به نام ‘خاموش‌سازی هانتینگتین’ بهترین امید برای تغییر روند بیماری هانتینگتون است. یک رویکرد برای این تکنیک ‘تداخل RNA’ یا ‘RNAi’ نامیده می‌شود. تفکر کنونی در مورد استفاده از RNAi در مغز این است که نیاز به تزریق مستقیم به مغز دارد، احتمالاً با استفاده از ویروس‌ها.

این مطالعه ژن‌درمانی بیماری پارکینسون، ناحیه‌ای از مغز را هدف قرار داد که بسیار نزدیک به هدف احتمالی برای کارآزمایی‌های ژن‌درمانی بیماری هانتینگتون در آینده است. این واقعیت که جراحان توانستند با موفقیت این ناحیه از مغز را هدف قرار دهند و ویروس‌ها کار خود را در تحویل ژن انجام دادند، ثابت می‌کند که ژن‌درمانی می‌تواند در مغز مؤثر باشد. این امید را ایجاد می‌کند که این تکنیک‌ها در کارآزمایی‌های بیماری هانتینگتون با طراحی مشابه مفید باشند.

بیشتر بدانید

• توضیحات اصلی مطالعه ژن‌درمانی بیماری پارکینسون (مقاله کامل نیازمند پرداخت هزینه یا اشتراک است)
• خلاصه کارآزمایی در ClinicalTrials.gov
• صفحه اصلی Neurologix، شرکت حمایت‌کننده مالی کارآزمایی