Science

Science

بعد كم سنة من اختفاءه واخبار عن سجنه قبل كم سنة رجع العالم الصيني He Jiankuiظهر مره لخ على الساحة وهلمرة عنده مشاريع جديده من ضمنهم بدء تجارب التعديل الجيني لعلاج مرض الزهايمر (لكن لهلمره بشكل قانوني وبدون استخدام اجنة بشرية). بالنسبة للي ميعرف He Jiankui…

اول طفل بالعالم يتعالج بتعديل جيني شخصي باستخدام CRISPR

كي جي مولدون (KJ Muldoon)، طفل امريكي عمره 9 اشهر ونص، شخص بعد ولادته باصابته باضطراب وراثي نادر يُعرف بـ نقص مخلقة فوسفات الكارباميل النوع الاول (Carbamoyl phosphate synthetase I deficiency) او اختصاراً CPS1.

هذا النقص بالانزيم يسبب تراكم الامونيا بالدم (hyperammonemia)، وهي مادة سامة جداً للدماغ، وتقدر نسبة وفيات الرضع المصابين بهالمرض بحوالي 50%.


#دورة_اليوريا (Urea Cycle)

من ناكل بروتين، جسمنا يكسره بواسطة بعض الانزيمات الى مكوناته الاساسية والي هي الاحماض الامينية.
الجسم يستخدم هاي الاحماض لبناء بروتينات جديدة، نواقل عصبية، هرمونات، وشغلات لخ.

اما الزايد من الاحماض الامينية، فيكسره الجسم ويتخلص منه.
عملية تكسير الاحماض الامينية تنتج مركب كلش سام هو الامونيا (NH3)، الي حتى التركيزات القليلة منها تعتبر خطرة والدماغ حساس جداً الها.

لكن الجسم عنده نظام ليتخلص منها، بعد ان تتكون كبل يحولها الكبد الى يوريا (مادة غير سامة) باستخدام مجموعة من الانزيمات.

#دور_انزيم_CPS1

واحد من اهم هاي الانزيمات هو انزيم CPS1، الي اله دور مهم بالتخلص من الامونيا الزايده.

يحول هذا الانزيم الامونيا والـ CO2 الى مركب اسمه كاربامويل فوسفيت (Carbamoyl phosphate)،
بعدين يتحول هذا المركب بانزيم لاخ الى سيترولين (Citrulline)، والي بدوره يمر بسلسلة تفاعلات داخل الميتوكوندريا والسايتوبلازم، لينتج بالنهاية اليوريا.

هاي العملية تُعرف بـ دورة اليوريا (Urea Cycle).

بعد تكوين اليوريا، ينقلها الدم من الكبد الى الكليه، والي بدورها ترشح اليوريا من الدم وتتخلص منها عن طريق البول.


#اعراض_نقص_CPS1

الاطفال الي يحملون طفرة بجين انزيم CPS1 تبدأ تظهر عليهم الاعراض خلال الايام الاولى بعد الولادة والي تشمل:

- فترات نوم غير طبيعية

- اضطراب في التنفس ودرجة حرارة الجسم

-فقدان الرغبة بالرضاعة

-التقيؤ بعد الرضاعة

- تأخر بالنمو وحركات جسمية غير طبيعية ونوبات صرع وحتى غيبوبة وممكن تؤدي للموت

#العلاج

بعد ان شخصه الاطباء كان ماكو حل لحالته الا اختيارين لو زراعة كبد لو انو اهله يقبلون ان يشارك بتجارب دتصير لتقيم فعالية وسلامة العلاجات الجينية الشخصية (personalized treatment) باستخدام تقنية CRISPR، هلعلاج يكون مصمم خصيصا لتعديل الطفرة الوراثية عند الطفل.


بعد ان وافق اهله، تم اعطاء الطفل جرعتين من العلاج، وحده بعمر 7 اشهر ولخ بعمر 8 اشهر.

#الميكانزم

كان العلاج عبارة عن جزيئات نانوية دهنية (lipid nanoparticles) محملة بتقنية CRISPR، لتوصيلها لخلايا الكبد.

بعد دخولها لهلخلايا، تبدأ تبحث عن جين انزيم CPS1 المُعيب الي يحتوي على طفرة نقطية تم بيها استبدال الـG بـ A.

يقوم انزيم Adenosine Deaminase بتحويل القاعدة A الى اينوسين I.
وبعدها يجي انزيم Cas9 nickase يكطع الشريط المقابل (نسخة معدلة من انزيم Cas9 تقطع شريط واحد فقط).

اثناء تصحيح الخلية لهذا القطع تضيف بمكان ال T قاعدة C حتى تتناسب ويا الاينوسين I (الي تتعرف عليه كأنه G).

واثناء تضاعف الـDNA حيتعرف الانزيمات على I على انه G وهلشي يؤدي الى تحويل الزوج القاعدي من AT(المُعيب) الى GC (الطبيعي).

#النتائج

كانت النتائج واعدة حسب تصريح الباحثين،
بعد 7 اسابيع من الجرعة الاولى، الطفل كدر يزيد كمية البروتين بنظامه الغذائي بدون مشاكل.

حالياً، الطفل بصحة زينه وكدر يرجع يتبع نظام غذائي طبيعي وغني بالبروتين، بعد ما كانت حالته تمنعه من هلشي.

الباحثين مستمرين بمتابعة حالته لفترة اطول للتأكد من فعالية العلاج على المدى البعيد.

The New England Journal of Medicine

Patient-Specific In Vivo Gene Editing to Treat a Rare Genetic Disease | NEJM

Base editors can correct disease-causing genetic variants. After a neonate had received
a diagnosis of severe carbamoyl-phosphate synthetase 1 deficiency, a disease with
an estimated 50% mortality ...

www.tg-me.com/us/Science/com.science9897/7776

1.1K viewsS=K log w, edited  May 22 at 06:36

اول طفل بالعالم يتعالج بتعديل جيني شخصي باستخدام CRISPR

كي جي مولدون (KJ Muldoon)، طفل امريكي عمره 9 اشهر ونص، شخص بعد ولادته باصابته باضطراب وراثي نادر يُعرف بـ نقص مخلقة فوسفات الكارباميل النوع الاول (Carbamoyl phosphate synthetase I deficiency) او اختصاراً CPS1.

هذا النقص بالانزيم يسبب تراكم الامونيا بالدم (hyperammonemia)، وهي مادة سامة جداً للدماغ، وتقدر نسبة وفيات الرضع المصابين بهالمرض بحوالي 50%.


#دورة_اليوريا (Urea Cycle)

من ناكل بروتين، جسمنا يكسره بواسطة بعض الانزيمات الى مكوناته الاساسية والي هي الاحماض الامينية.
الجسم يستخدم هاي الاحماض لبناء بروتينات جديدة، نواقل عصبية، هرمونات، وشغلات لخ.

اما الزايد من الاحماض الامينية، فيكسره الجسم ويتخلص منه.
عملية تكسير الاحماض الامينية تنتج مركب كلش سام هو الامونيا (NH3)، الي حتى التركيزات القليلة منها تعتبر خطرة والدماغ حساس جداً الها.

لكن الجسم عنده نظام ليتخلص منها، بعد ان تتكون كبل يحولها الكبد الى يوريا (مادة غير سامة) باستخدام مجموعة من الانزيمات.

#دور_انزيم_CPS1

واحد من اهم هاي الانزيمات هو انزيم CPS1، الي اله دور مهم بالتخلص من الامونيا الزايده.

يحول هذا الانزيم الامونيا والـ CO2 الى مركب اسمه كاربامويل فوسفيت (Carbamoyl phosphate)،
بعدين يتحول هذا المركب بانزيم لاخ الى سيترولين (Citrulline)، والي بدوره يمر بسلسلة تفاعلات داخل الميتوكوندريا والسايتوبلازم، لينتج بالنهاية اليوريا.

هاي العملية تُعرف بـ دورة اليوريا (Urea Cycle).

بعد تكوين اليوريا، ينقلها الدم من الكبد الى الكليه، والي بدورها ترشح اليوريا من الدم وتتخلص منها عن طريق البول.


#اعراض_نقص_CPS1

الاطفال الي يحملون طفرة بجين انزيم CPS1 تبدأ تظهر عليهم الاعراض خلال الايام الاولى بعد الولادة والي تشمل:

- فترات نوم غير طبيعية

- اضطراب في التنفس ودرجة حرارة الجسم

-فقدان الرغبة بالرضاعة

-التقيؤ بعد الرضاعة

- تأخر بالنمو وحركات جسمية غير طبيعية ونوبات صرع وحتى غيبوبة وممكن تؤدي للموت

#العلاج

بعد ان شخصه الاطباء كان ماكو حل لحالته الا اختيارين لو زراعة كبد لو انو اهله يقبلون ان يشارك بتجارب دتصير لتقيم فعالية وسلامة العلاجات الجينية الشخصية (personalized treatment) باستخدام تقنية CRISPR، هلعلاج يكون مصمم خصيصا لتعديل الطفرة الوراثية عند الطفل.


بعد ان وافق اهله، تم اعطاء الطفل جرعتين من العلاج، وحده بعمر 7 اشهر ولخ بعمر 8 اشهر.

#الميكانزم

كان العلاج عبارة عن جزيئات نانوية دهنية (lipid nanoparticles) محملة بتقنية CRISPR، لتوصيلها لخلايا الكبد.

بعد دخولها لهلخلايا، تبدأ تبحث عن جين انزيم CPS1 المُعيب الي يحتوي على طفرة نقطية تم بيها استبدال الـG بـ A.

يقوم انزيم Adenosine Deaminase بتحويل القاعدة A الى اينوسين I.
وبعدها يجي انزيم Cas9 nickase يكطع الشريط المقابل (نسخة معدلة من انزيم Cas9 تقطع شريط واحد فقط).

اثناء تصحيح الخلية لهذا القطع تضيف بمكان ال T قاعدة C حتى تتناسب ويا الاينوسين I (الي تتعرف عليه كأنه G).

واثناء تضاعف الـDNA حيتعرف الانزيمات على I على انه G وهلشي يؤدي الى تحويل الزوج القاعدي من AT(المُعيب) الى GC (الطبيعي).

#النتائج

كانت النتائج واعدة حسب تصريح الباحثين،
بعد 7 اسابيع من الجرعة الاولى، الطفل كدر يزيد كمية البروتين بنظامه الغذائي بدون مشاكل.

حالياً، الطفل بصحة زينه وكدر يرجع يتبع نظام غذائي طبيعي وغني بالبروتين، بعد ما كانت حالته تمنعه من هلشي.

الباحثين مستمرين بمتابعة حالته لفترة اطول للتأكد من فعالية العلاج على المدى البعيد.

BY Science