كريسبر هي أداة قوية لتحرير الجينات تستخدم إنزيمًا يسمى Cas9 لتحرير الجينات المستهدفة بدقة. المشكلة هي أنه لا يبقى دائمًا في الجزء الصحيح من الجسم ويمكنه الاستمرار في تعديل الجينات لفترة طويلة بعد الحاجة إليه، مما قد يؤدي إلى استجابة مناعية. يمكن تفعيل علاج جيني جديد للسرطان عن بعد في أجزاء معينة من الجسم. قام فريق البحث بتطوير كريسبر الذي يستجيب للموجات فوق الصوتية وأظهر كيف يمكن استخدامه لإزالة السرطان في الفئران.

انطباع فني عن تقنية كريسبر التي تعمل على الخلايا السرطانية بمساعدة نبضات الموجات فوق الصوتية

الآن، أظهر العلماء في جامعة جنوب كاليفورنيا (USC) طريقة جديدة للتحكم في متى وأين يعمل كريسبر. وفي التجارب على الفئران، استخدموا هذه الطريقة للقضاء على السرطان.

ومن الناحية العملية، يمكن دمج تقنية كريسبر في مركبات توصيل الفيروس وتسليمها عن طريق الوريد للمرضى. ويمكن بعد ذلك تطبيق نبضات الموجات فوق الصوتية المركزة مباشرة على الجزء المطلوب من الجسم، مما يؤدي إلى تنشيط أداة تحرير الجينات. والخدعة هي أن الخلايا مصممة لإنتاج إنزيم Cas9 عند تعرضها للحرارة، والتي تحفزها الموجات فوق الصوتية.

وقال بيتر ينجشياو وانج، المؤلف الأول المشارك للدراسة: "في نظامنا القابل للتحكم، يمكنك تشغيله أو إيقافه في أي وقت". "بمجرد تشغيله، يبدأ جزيء كريسبر في العمل حيثما تريد. وبعد فترة، يبدأ في التحلل من تلقاء نفسه، ويتوقف عن العمل لفترة، وبعد ذلك يمكنك دائمًا تشغيله مرة أخرى."

لتسخير هذه الأداة لمكافحة السرطان، قام الفريق بإعداد تقنية كريسبر لاستهداف التيلوميرات، وهي تسلسلات الحمض النووي المتكررة في نهايات الكروموسومات. ولا يؤدي هذا إلى موت الخلايا السرطانية فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى استجابة مناعية تستدعي الخلايا الأخرى للمساعدة في تدمير الورم.

النوع الثالث من الهجوم يأتي من خلايا CART المتخصصة. تتم إزالة هذه الخلايا المناعية من المريض، وضبطها لمهاجمة أهداف محددة، ومن ثم إعادة إدخالها إلى الجسم. في هذه الحالة، الهدف هو بروتين يسمى CD19، والذي يتم التعبير عنه بكميات كبيرة بواسطة أنواع معينة من السرطان. والأهم من ذلك هو أن فريق البحث استخدم تقنية كريسبر لزيادة إنتاج بروتين CD19.

اختبر الفريق العلاج المركب على الفئران المصابة بأورام تحت الجلد. من المؤكد أن 100% من الفئران التي تلقت العلاج بالخلايا CRISPR/CART نجت وتم القضاء على السرطان تمامًا. وبالمقارنة، كان معدل البقاء على قيد الحياة لدى الفئران التي تلقت العلاج بالخلايا CART فقط 40% فقط.

في حين أن النتائج تبدو واعدة، فمن الواضح أن هذا العلاج لا يزال في مراحله المبكرة، وليس هناك ما يضمن أن البشر سوف يحصلون على نفس الفوائد. يقول الفريق إن العمل المستقبلي يجب أن يركز على تحسين هذه التكنولوجيا وربما توسيعها إلى ما هو أبعد من العلاج بالخلايا CART.

ونشرت نتائج البحث في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز.