ما هي العلاجات الجينية والخلوية؟

في الآونة الأخيرة، حظيت العلاجات الجينية والخلوية باهتمام كبير—ولسبب وجيه. إنها تبشر بآمال كبيرة لعلاج أمراض مثل السرطان، والتصلب الجانبي الضموري، والتصلب المتعدد، ومرض الخلايا المنجلية، وأمراض القلب، وغيرها.

باعتباره أكبر نظام بحثي قائم على المستشفيات في البلاد، يضم منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية أكثر من 500 باحث وطبيب مكرسين لدراسة العلاجات الجينية والخلوية، بدءاً من الأبحاث الأساسية في المختبر وصولاً إلى التجارب السريرية التي تختبر علاجات جديدة على المرضى. يعمل مبتكر العلاج الجيني الدكتور روجر حجار رئيساً لمعهد منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية للعلاج الجيني والخلوي.

يقول الدكتور Florian Eichler، وهو طبيب أعصاب أطفال في منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية يدرس وراثة اضطرابات الجهاز العصبي: "هذه فئة مختلفة من الطب عما رأيناه في الماضي، وهي تشكل تحولاً جذرياً حقيقياً.

تسمح لنا هذه العلاجات التحويلية بعلاج بعض الاضطرابات التي لم نعتقد أبداً أننا سنكون قادرين على علاجها، وهي تساعدنا في علاج اضطرابات أخرى بطرق جديدة."

نظراً لأن العلاجات الجينية والخلوية جديدة ومختلفة جداً، فإن لدى الكثير من الناس أسئلة حولها. ما الذي تفعله هذه العلاجات الجديدة بالضبط؟ كيف تعمل، وما الذي يجعلها مميزة جداً؟

اعتبر هذا دليلك للعلاج الجيني والخلوي.

أنواع مختلفة من العلاجات الجينية والخلوية

ما الفرق بين العلاج الجيني والعلاج الخلوي؟ إنهما ليسا متطابقين تماماً، لكنهما مرتبطان ارتباطاً وثيقاً، وأحياناً يتداخلان.

يوضح الدكتور Eichler: "ينتمي كل من العلاج الجيني والعلاج الخلوي إلى مجال الطب الدقيق." في الطب الدقيق، يقوم الأطباء بتصميم علاجات مخصصة للشخص بناءً على جيناته أو خصائصه الفريدة الأخرى.

إليك كيفية عمل هذه العلاجات.

ما هو العلاج الجيني؟

تنتج العديد من الأمراض عن طفرات (أخطاء) في جينات الشخص. قد يكون هناك خطأ مطبعي في الحمض النووي. أو قد يكون الجين مفقوداً أو متكرراً. يُصمم العلاج الجيني لإبطال تأثير الخطأ في الجين أو لاستبدال الجين المعيب بنسخة مصححة.

عادةً ما يستخدم الأطباء فيروسات لتوصيل النسخة السليمة والمصححة من الجين إلى جسم المريض. قد تبدو فكرة إصابة شخص ما بفيروس عن قصد غريبة. لكن يتم تعديل الفيروس أولاً حتى لا يسبب أي أعراض مرضية، يشرح الدكتور Eichler: "نحن نستخدمه فقط كوسيلة توصيل لإيصال حمولة الجين".

بمجرد دخوله، يدرج الجين السليم نفسه في الحمض النووي للمريض، ليحل محل النسخة المعيبة. مع تصحيح الخطأ، يجب أن يبدأ الجين في العمل بشكل صحيح، مما يقضي على المرض.

لقد غيرت تقنية واحدة، وهي CRISPR-Cas9 (التكرارات العنقودية المتناظرة القصيرة منتظمة التباعد والبروتين المرتبط ب CRISPR-Cas9)، إلى الأبد الطريقة التي يدرس بها الباحثون العلاج الجيني. يمكنها إضافة أو إزالة أو تغيير مواقع محددة من الجينات بشكل أسرع وأكثر دقة من أدوات تحرير الجينات الأخرى.

العلاج الجيني لاضطرابات المادة البيضاء

اضطرابات المادة البيضاء هي مجموعة من الاضطرابات الوراثية النادرة التي تؤثر على الجهاز العصبي المركزي (CNS)، الذي يتكون من دماغك وحبلك الشوكي. اضطرابات المادة البيضاء تؤدي إلى تلف المادة البيضاء في الجهاز العصبي المركزي، مما يبطئ أو يعيق الإشارات بين الخلايا العصبية. يمكن أن يسبب هذا العديد من الأعراض المختلفة، بما في ذلك صعوبة في الحركة، والرؤية، والسمع، والتفكير. هناك أكثر من 50 نوعاً من اضطرابات المادة البيضاء.

بصفته مديراً لخدمة اضطرابات المادة البيضاء، يعتني دكتور Eichler وفريقه بمرضى اضطرابات المادة البيضاء باستخدام مزيج من إدارة الأعراض، وخيارات العلاج المقبولة، والعلاجات والأبحاث الناشئة. يعمل باحثو منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية على تطوير دراسات التاريخ الطبيعي وتجارب العلاج الجيني لاضطرابات المادة البيضاء (NCT02851862، وNCT02851563، وNCT01896102). من خلال هذا البحث والتقنية الجينية المبتكرة، يهدفون إلى إطلاق علاجات جديدة لاضطرابات المادة البيضاء.

يهدف مركز ماس جنرال للأمراض العصبية النادرة (CRND) أيضاً إلى القضاء على اضطرابات المادة البيضاء وغيره من الاضطرابات النادرة في الجهاز العصبي من خلال الاستفادة من قوة الرؤى البيولوجية نحو تصميم وتنفيذ التجارب السريرية.

ما هو العلاج بالخلايا؟

في العلاج بالخلايا، يقوم الأطباء بزرع خلايا بشرية في مريض لاستبدال الخلايا التالفة أو إصلاحها. ليست كل أنواع العلاج بالخلايا جديدة. تعد عمليات نقل الدم مثالاً شائعاً على ذلك. تُستخدم عمليات زرع الخلايا الجذعية من نخاع العظم منذ عقود لعلاج سرطان الدم وأمراض أخرى.

لكن العلماء يحققون اختراقات جديدة في العلاج بالخلايا. في الطب التجديدي، قد يقوم الأطباء بحقن خلايا دهنية أو خلايا من نخاع العظم للمساعدة في التئام تلف المفاصل. كما تدمج العديد من العلاجات الواعدة بين العلاج بالخلايا والعلاج الجيني. يمكنك اعتبارها علاجات جينية قائمة على الخلايا.

تشمل الخلايا المعدلة لعلاج الأمراض ما يلي:

• الخلايا التائية (المسوقة تجارياً باسم خلايا التائية ذات مستقبلات المستضد الخيمرية، خلايا CAR-T)
• الخلايا البائية والخلايا القاتلة الطبيعية (NK)
• الخلايا اللمفاوية المتسللة للورم (TILs)
• الخلايا التغصنية (DCs)

العلاج الجيني المعتمد على الخلايا

مع هذه العلاجات، يقوم الأطباء بإزالة الخلايا من المريض. في المختبر، يقوم الخبراء بتعديل تلك الخلايا باستخدام العلاج الجيني. ثم يقوم الأطباء بإعادة زرع الخلايا المعدلة في جسم المريض، حيث تحارب المرض أو تؤدي إلى نشوء خلايا جديدة سليمة.

كيف يعمل العلاج الجيني لمرض فقر الدم المنجلي؟

وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على اثنين من العلاجات الجينية لمرض فقر الدم المنجلي (SCD)، وهو اضطراب دم وراثي يؤدي إلى ألم مزمن. تستخدم العلاجات - "كاسغيفي" و"لايفجينيا" - تقنيتين مختلفتين للعلاج الجيني القائم على الخلايا لعلاج مرض فقر الدم المنجلي.

يستخلص كل علاج خلايا جذعية من نخاع عظم المريض ويعدلها باستخدام تقنية تحرير الجينات في مختبرات تبعد أميالاً. بينما يعتمد "كاسغيفي" على تقنية "CRISPR" لتعديل الجينات داخل الخلايا الجذعية، يعتمد "لايفجينيا" على فيروس غير ضار يسمى ناقل فيروسي عدسي لتوصيل المادة الوراثية. كلاهما يساعد الخلايا الجذعية على تخفيف آثار مرض فقر الدم المنجلي بمجرد إعادتها إلى نخاع عظم المريض.

هل العلاج بالخلايا الجذعية هو نفسه العلاج الجيني؟

ليس بالضرورة. الخلايا الجذعية مميزة لأن لديها القدرة على التحول إلى أنواع عديدة ومختلفة من الخلايا. تستخدم بعض أنواع العلاج بالخلايا خلايا جذعية، بينما لا تستخدمها أنواع أخرى.

خذ العلاج بالخلايا التائية ذات مستقبلات المستضد الخيمرية (CAR-T) على سبيل المثال. في علاج السرطان بالخلايا التائية (CAR-T)، يسحب الأطباء دم المريض ويزيلون الخلايا التائية، وهي نوع من الخلايا المناعية. يعدل العلماء الخلايا التائية في المختبر، ثم يعيدها الأطباء إلى جسم المريض. وهناك، تبحث الخلايا المعدلة عن الخلايا السرطانية وتهاجمها. تمت الموافقة على العلاج بالخلايا التائية (CAR-T) لعلاج الأورام اللمفاوية والورم النخاعي المتعدد، ويدرس العلماء إمكانية استخدامه لعلاج أنواع أخرى من السرطان.

أمثلة على العلاج الجيني والخلوي

يسعى الباحثون في جميع أنحاء منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية إلى إيجاد طرق جديدة لتطبيق العلاجات الجينية والخلوية، بما في ذلك:

علاجات جينية للرؤية والعمى ومرض الزهايمر

استكشف باحثون في Mass Eye and Ear استخدام تقنية "CRISPR" لتحرير الجينات لاستهداف الطفرات المسؤولة عن الصمم والعمى. كما درس باحثون في مستشفى Brigham and Women’s Hospital ما إذا كان تعديل جين في الدماغ يمكن أن يساعد في علاج مرض الزهايمر العائلي.

العلاج الخلوي للسرطانات

أبلغ باحثون في مركز "ماس جنرال" للسرطان عن نتائج مبهرة من نهج جديد لـ علاج CAR-T للورم الأرومي الدبقي. لقد شهدوا انخفاضات كبيرة في حجم الأورام أثناء تجربة سريرية.

العلاج الجيني القائم على الخلايا لمرض فقر الدم المنجلي

يُعد مركز علاج فقر الدم المنجلي الشامل في مستشفى Massachusetts General Hospital أحد أوائل المراكز في الولايات المتحدة المعتمدة لإعطاء عقار كاسجيفي (Casgevy) لمرض فقر الدم المنجلي.

العلاج الجيني والخلوي للتليف الكيسي

التليف الكيسي (CF) هو اضطراب وراثي يمكن أن يهدد الحياة، ولا يوجد له علاج حاليًا. وهو يتسبب في امتصاص الخلايا في الجهاز التنفسي وأجزاء أخرى من الجسم للكثير من الصوديوم والماء. هذا الامتصاص يُكوّن مخاطًا سميكًا في الرئتين والبنكرياس وأعضاء أخرى.

يتطلع باحثو منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية إلى استخدام العلم الكامن وراء العلاج الجيني والخلوي للتليف الكيسي لإبطاء الحالة وإيقافها ومنعها. كما يدرسون استخدام العلاج بالخلايا الجذعية لعلاج الضرر الذي يلحقه التليف الكيسي بالرئتين والبنكرياس وأعضاء أخرى.

"في مختبراتنا وفي التجارب السريرية، نقوم باختبار طرق مختلفة للعلاج"، تقول Lael Yonker، دكتورة في الطب، وهي طبيبة أمراض الرئة للأطفال في منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية. الدكتور تعتني Yonker بالمرضى في مستشفى الاطفال بمنظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية وهي المدير المشارك لمركز التليف الكيسي. "تمنح هذه التجارب الأشخاص المصابين بالتليف الكيسي الفرصة للوصول إلى علاجات جديدة محتملة قبل أن تصبح متاحة على نطاق واسع".

يبحث العلماء أيضًا في تقنيات التصوير المتقدمة، والتي ستساعد الأطباء على فهم وإنشاء علاجات لالتهاب المسالك الهوائية بالإضافة إلى علاجات للأشخاص الذين يصابون بمرض السكري بسبب التليف الكيسي.

تقول الدكتورة Yonker: "لقد قطع علاج التليف الكيسي شوطًا طويلًا في السنوات الأخيرة. يعيش المزيد والمزيد من الأشخاص المصابين بهذه الحالة حياة أطول وأفضل من أي وقت مضى. لكن هذا ليس كافيًا. نحن نريد علاجًا نهائيًا، وقد يكون العلاج الجيني والخلوي هو المفتاح".

كم عدد العلاجات الجينية والخلوية المعتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء؟

حتى الآن، وافقت إدارة الغذاء والدواء على أكثر من 30 علاجًا جينيًا وخلويًا، بما في ذلك عقار كاسجيفي. ولكن، يقول الدكتور Eichler إن الباحثين يدرسون الآلاف من العلاجات الإضافية، ومن المحتمل أن يرتفع هذا العدد بسرعة.

يتوقع: "سنشهد طفرة هائلة في هذه العلاجات.

يوفر العديد من تلك العلاجات المعتمدة الأمل للأشخاص المصابين بأمراض كان من الصعب أو المستحيل علاجها حتى الآن.

يقول الدكتور Eichler: "فجأة، أصبحنا قادرين على التعامل مع أمراض نادرة لم نتمكن من علاجها من قبل." ويضيف أن أكثر من 7,000 مرضًا نادرًا يُعتقد أنها ناجمة عن خطأ في جين واحد. توفر العلاجات الجينية والخلوية فرصة لإصلاح تلك الأخطاء الجينية.

يقود باحثو منظومة Mass General Brigham للرعاية الصحية هذا الجهد. يقول الدكتور Eichler: "في العامين الماضيين، ارتفع عدد تجارب العلاج الجيني في مستشفانا بما يزيد عن الضعف، ونتوقع المزيد من النمو في المستقبل. هناك فرص هائلة لتطوير علاجات جديدة".