مقاله فارسی در مورد ژن درماني

بسم الله الرحمن الرحيم
ژن درماني
نام و نام خانوادگي:
نفيسه روشن نيا
عطيه شيباني راد
دبيرراهنما:
سركار خانم اميرپور
پايه تحصيلي:دوم رياضي وتجربي
دبيرستان فرزانگان 2
سال تحصيلي86-87
کشف سرنخ ژنتيکی منشا رشد اچ آی وی در انسان  
دانشمندان در “شورای تحقيقات پزشکی بريتانيا” دريافته اند که ميمون های موسوم به “ريسس” (rhesus) به کمک تنها يک ژن مخصوص که از آنها در مقابل ويروس ها محافظت می کند، مانع رشد و تکثير ويروس اچ آی وی در بدن خود می شوند. در بدن انسان ژنی معادل وجود دارد که بی نهايت به اين ژن در ميمون شباهت دارد، اما فعاليت اچ آی وی را سد نمی کند. دانشمندان در تست های آزمايشگاهی کشف کردند که تنها يک تغيير واحد در اين ژن انسانی ممکن است مانع توسعه اچ آی وی و بروز بيماری ايدز شود. نتايج اين تحقيقات در نشريه “Current Biology” چاپ شده است. دانشمندان از مدتی قبل می دانستند که آلوده کردن سلول های ميمون به اچ آی وی در آزمايشگاه بسيار دشوارتر از آلوده کردن سلول های انسان به آن است و اکنون پژوهشگران در شورای تحقيقات پزشکی بريتانيا (ام آر سی) علت آن را دريافته اند. آنها سرگرم مطالعه ژن هايی که می توانند ويروس ها را مسدود کنند بوده اند و به خصوص ژنی را يافته اند که به “رتروويروس”هايی (retrovirus) مانند اچ آی وی حمله می کنند. اين ژن “تريم 5” (Trim5) نام دارد اما تنها در غلبه بر ويروس اچ آی وی موجود در بدن “ريسس” موثر است. دکتر جاناتان استوی، سرپرست تيم محققان در اين رشته مطالعات، معتقد است که تنها يک تغيير واحد در اين ژن می توانست مانع آلوده شدن انسان به اچ آی وی شود. وی گفت: “انسان ها دارای يک ژن ضد رتروويروسی هستند.
متاسفانه اين ژن تنها روی ويروس های موش و اسب کارگر است اما در مورد ويروس اچ آی وی نه.” او افزود: “در مقابل، آن نسخه از ژن ‘تريم 5’ که در ميمون ريسس وجود دارد می تواند تکثير اچ آی وی و همچنين ساير ويروس ها را مسدود کند.” “بنابراين يکی از نتيجه گيری های مطالعه ما اين است که اگر انسان وارث اين نوع خاص از ژن ‘تريم 5’ بود در آن صورت اپيدمی ايدز احتمالا هرگز روی نمی داد.” دانشمندان موفق شده اند نوع انسانی اين ژن ضدويروسی را در آزمايشگاه دستکاری کنند. آنها با تغيير تنها بخشی از اين ژن – به طوری که به نمونه اين ژن در بدن ميمون شباهت پيدا کند – توانستند کاری کنند که سلول های انسان مانع تکثير اچ آی وی شود. آنها اکنون می خواهند راهی برای قرار دادن اين ژن اصلاح شده در بدن بيماران آلوده به اچ آی وی مثبت پيدا کنند تا سلول های آنها در برابر اين ويروس مقاوم شود. به گفته آنها اين کار ممکن است مانع ابتلای اين افراد به ايدز شود. حتی اگر آنها موفق نيز شوند، بعيد است که اين شيوه جايگزين شيوه های درمانی جاری شود، زيرا تکنيک هايی مانند ژن درمانی هنوز با خطرات زيادی همراه هستند..
روند ژن درماني و يا انتقال مواد ژنتيكي به سلول بيماران به منظور ارايه درمان كمكي با فراز و نشيب هايي همراه بوده است. به
طور كلي كاستي هاي اين روش درماني به علت عدم رسيدن عامل ژنتيكي (Vectors) به سلول هاي موردنظر بوده است. Vectors هاي نوين طوري طراحي شده اند كه قابليت انتقال موثر و رسيدن به سلول هاي هدف را دارا مي باشند.
اولين تلاش ها براي كاربرد اين روش درماني به سال 1990 برمي گردد، زماني كه يك بيمار مبتلا به نقض سيستم ايمني با اين روش بهبود يافت. بعد از اين موفقيت در موارد محدودي روش ژن درماني به كار گرفته مي شد. در سال 1999 به علت مرگ بيماري كه مبتلا به نقص آنزيمي خاصي بود و تحت درمان با اين روش قرار داشت، سئوالات زيادي درخصوص ايمني اين نوع درمان مطرح شد. با اين وجود اين مورد در بين 3 هزار بيماري كه با كمك دريافت عوامل ژنتيكي تحت درمان قرار داشتند، بحث برانگيز بود. شايد علت مرگ در اين مورد دريافت دز زياد ماده ژنتيكي و يا پاسخ ايمني عليه Vectors ويروسي تجويز شده بود.
با آغاز هزاره دوم، دانشمندان اعلام نمودند كه بيماري هموفيلي و نقص سيستم ايمني شديد (SCID) كه هر دو از بيماري هاي مهلك هستند توسط اين روش قابل درمان هستند. مجددا با درمان 10 بيمار مبتلا به SCID در سال 2003 و بهبود علائم كم خوني در آنان، اميدها به استفاده از اين روش در درازمدت افزايش يافت. با اين وجود مطالعات بعدي نشان داد كه علي رغم بهبود و تغيير وضعيت اين بيماران، اما ويروس مورد استفاده براي اين درمان احتمال شروع نوعي سرطان موسوم به LMO2 را افزايش مي دهد. البته اين مورد فقط مربوط به يك بيمار بود و آن هم در مورد فردي بود كه نوعي ويروس (Retroviral Vector) را دريافت كرده بود. مطالعات همزمان در انگلستان و ايالات متحده نيز تكرار و بروز چنين عارضه اي را نشان ندادند، شايد بروز اين رخداد به نوعي طراحي Vector مربوطه برمي گشت.
تاكنون متجاوز از 20 كودك مبتلا به SCID به كمك اين روش از مرگ رهايي يافته اند. به طوري كه اگر اين عده مي بايست با روش متعارف درمان شوند، شايد 30 درصد آنان تا اكنون از دست رفته بودند. در كل واضح است كه هر روش درماني، مخصوصا اگر فناوري نويني را همراه داشته باشد با مخاطراتي روبه روست، ملاحظه سرگذشت روش هاي درماني مانند واكسن ها، اعمال جراحي پيوند اعضا و كاربرد مونوكلونال آنتي بادي ها نيز با اين گونه مخاطرات همراه بوده است. هم اكنون با كمك نوآوري هايي كه در زمينه ژن درماني انجام شده است، اين روش نيز دستاوردهاي مثبتي را در پي داشته است. به طوري كه در حال حاضر متجاوز از 300 موسسه در عرصه نوآوري توسعه مربوط به ژن درماني فعاليت دارند و بيش از 500 مورد آزمون باليني دراين خصوص درحال انجام است.ا توجه به تحقيقاتي كه انجام شده است، به نظر مي رسد فرآورده هاي ژن درماني چه درخصوص وراثتي و يا اكتسابي بتوانند تا سال 2005 يا 2006 وارد بازار شوند. پيش بيني مي شود كه تا سال 2010 حجم تجارت چند ميليون دلاري در اين خصوص
وجود داشته باشد. با افزايش و ارتقاي روش هاي انتقال ژن ها به بيماران و درك تاثير آنها در درمان بيماري ها به نظرمي رسد كه سلامت و كارايي اين روش درماني نيز بهبود يابد.اغلب Vector هاي ژن درماني، ويروس هايي هستند كه از نظر ژنتيكي بيماري زايي آنها از بين رفته است ولي هنوز داراي قدرت آلوده كنندگي مي باشند. مطالعات اوليه نشان داده است كه رتروويروس ها و آدنوويروس هاي به كار رفته به عنوان Vector به رغم تاثير مثبت آزمايشي كه داشته اند، با اين وجود عوامل مناسبي در حالت هاي باليني نبوده اند.
با كاربرد Vector هاي جديد مشكلات مربوط به انتقال ضعيف مواد ژنتيكي به درون سلول تا حدي برطرف شده است. Lentivirus ها و ويروس هاي AAV عوامل مناسبي براي اين هدف هستند. شركت هاي Avigen در ايالت متحده و OxfordBiomedica در انگلستان از موسساتي هستند كه اين نوع Vector ها را به كار گرفته اند.
پس از اصلاحات زيادي در ويروس AAV و Lentivirus آنها قابليت كاربرد باليني را در ژن درماني به دست آورده اند. يكي از قابليت آنها در اين است كه فقط ژن درماني توسط آنها بيان مي شود. بنابراين احتمال بروز مخاطرات از طريق اين نوع Vector ها به حداقل خواهد رسيد. امتياز ديگر اين نوع ويروس هاي اصلاح شده در اين است كه قابليت ارايه درماني در محدوده وسيعي از سلول هاي تكثيرپذير را دارند. بنابراين Vector هاي مزبور قابليت ارايه در سلول هاي مغزي، ريوي، قلب، كبد، عضلات، شبكيه و نخاع را دارند. سطح بالاي بيان ژني اين نوع Vector ها آن هم به مدت طولاني سبب امتياز كاربرد آنها در بيماري هاي مزمن شده است.
البته بايد بدانيم كه كاربردهاي واقعي ژن درماني فراتر از ارايه ژن ها به منظور تكميل و يا تصحيح ژن هاي از كار افتاده است، بلكه اين روش به طور كلي براي ارايه پروتئين ها به كار گرفته مي شود. به طوري كه پس از ارايه پروتئين ها به كمك اين روش، سلول بيماران به كارخانه اي براي توليد پروتئين هاي مورد نظر تبديل مي شود كه عمدتا بيماران به آنها نيازمند هستند. به طور مثال در شركت Oxford Biomedica پروژه اي دنبال مي شود تا به كمك ژن درماني توليد پروتئين هاي مسئول توليد دوپامين را در افراد مبتلا به پاركينسون كه عمدتا نقص دوپامين در آنها وجود دارد، ايجاد كند. در شركت Avigen نيز طراحي و كاربرد Vector به AAV به منظور افزايش طول اثر L-DOPA در بيماران مبتلا به پاركينسون دنبال مي شود. در ساير بيماري هاي عصبي نيز، روش ژن درماني به منظور خاموش كردن ژن هاي فاسد شده به عوض توليد ژن هاي جديد به منظور كاهش عوارض مرگبار بيماري هاي مغزي مانند Huntington دنبال مي شود.
ترميم ضايعات نخاعي موضوع ديگري براي كاربرد ژن درماني است. در موسسه Oxford Biomedica پروژه اي به نام Innurex به منظور استفاده از Vector خاصي براي ترميم نرون هاي نخاعي كه در اثر صدمات ورزش و يا حوادث دچار
كشيدگي و يا تحت فشار هستند دنبال مي شود. البته اين روش در حال حاضر بر روي مدل هاي جنين حيوانات در حال انجام است.
گزارش کوتاهی در مورد ژن درمانی فیبروز کیسه ای :
از زمان کشف ژن رمز گذاری شده ی فیبروز کیسه ای ، هیجان بیشتری در مورد امکان ژن درمانی به وجود آمد ، که اکنون به سطح مرحله ی اثر بالینی در بالغین رسیده است .کودک متولد شده با CF در هنگام تولد ریه های طبیعی دارد اما در اوایل هفته ی چهارم تولد علائم ظاهر می شود .
در وضع مطلوب ، درمان های جدید مثل ژن درمانی باید پیش از آغاز آسیب های راه هوایی آغاز شود . شناسایی تغییرات حاصله در بدن بر اثر بروز بیماری فیبروز کیسه ای را مرور می کنیم که شامل یافته های جدید ملکولی و ترتیب دادن نسخه هایی حاوی ژن درمانی برای کودکان مبتلا به CF می باشد .
تغییرات حاصله در بدن بر اثر بروز بیماری :
CF ، معمول ترین بیماری وراثتی مهلک در سفید پوستان انگلستان است . فرکانس بیماری 1 روی 2000 کودک است . ژن مسئول بیماری روی بازوی بلند کروموزوم 7 قرار دارد . این ژن پروتئینی را رمز می کند که تنظیم کننده ی رسانایی تغییر غشای فیبروز کیسه ای نامیده می شود . ( CFTR ) که در غشای نوک سلول های بشره ی غشای مخاطی قرار دارد و همانند یک مجرای کلرید عمل می کند که با یک ماده ی آنزیمی پروتئینی وابسته به CAMP نظم می پذیرد .بیش از 800 جهش از ژن شناخته شده است و در 5 دسته بر اساس گزینه ی پروتئینی CFTR طبقه بندی می شوند . ژن درمانی در این افراد در دوران جنینی به صورت وارد کردن ژن مورد نیاز به داخل سلول های جنین است و در دوران بعد از تولد استفاده از اسپره هایی که به صورت ورود ژن به وسیله ی موادی به داخل مجاری تنفسی عمل می کند که هنوز در صد موفقیت پایینی دارد .
ژن درماني” راهي موثردر درمان اعصاب تحريك پذير است
دردهاي نوروپاتيك با روش انتقال ژن تا حد قابل توجهي قابل تسكين است.نوروپاتيك يك اختلال عصبي نابودكننده است كه تاكنون درمان مناسبي براي آن پيدا نشده بود.
“نوروپاتي” يا انحطاط تدريجي اعصاب،افراد مبتلا به ديابت و مبتلايان به ساير بيماري ها را گرفتار مي‌كند.زماني كه تخريب رخ مي‌هد،اعصاب حسي بيماران كه علايم درد دما را به مغز منتقل مي‌كند گرفتار مي‌شود.
كاهش لامسه سبب عدم درك احساس سوختگي و احساس دماهايي مي‌شود كه به طور معمول داغ تلقي مي‌شوند.متاسفانه تاكنون تاثيرگذاري داروها بر اين جريان بسيار اندك بوده است. يكي از عوامل شناخته شده دراين روند كاهش يك مولكول انتقال‌دهنده پيام عصبي به نام GABA‬است.
يك آنزيمي به نام گلوتاميك اسيد دي كربوكسيلاز ( (GAD‬مي‌تواند توليد GABA‬را با افزودن يك ژن رمزكننده GAD‬در نخاع افزايش دهند و بدين ترتيب درد را تسكين دهند.گروه تحقيقاتي اعصاب سياتيك گروهي از موش‌ها را تخريب كردند تا آنها قادر به پاسخگويي تحريكات تماسي نشوند و ويروس حاوي رمز GAD‬را وارد نخاع موشها كردند.
ويروس استفاده شده ،يك نوع تغيير يافته ويروس “هرپس” بود كه علاوه بر بيماري زا نبودن شامل پروموتر براي ژن فوق نيز بود.
اين ويروس هرپس مهندسي شده ،پس از تزريق در زير پوست وارد اعصاب محيطي شده و سپس به سمت مراكز عصبي حركت مي‌كند.
اما در مراكز عصبي پس از بيان ژن GAD‬به سمت پوست باز مي‌گردد،جايي كه از همان قسمت تزريق شده و سبب ايجاد زخم شده بود.بدين ترتيب در مراكز عصبي با بيان ژن GAD‬ميزان GABA‬نيز بالا مي‌رود. تنهااز رفتار طبيعي ويروس استفاده كرده و پس از شش هفته از ژن درماني ،موش‌هاي فاقد حس در برابر تماس و گرما به حالت طبيعي بازگشتند.
در دنياي آينده از موز روي ترازوها استفاده مي شود ،اين يك خبر بسيار نگران كننده براي ساير منابع بزرگ غذايي است.ذرت،بيشترين وسعت رشد محصولات را در دنيا دارد.
حداقل نيمي از ذخيره ي بذرها توانايي جوانه زني ندارند ،چون نادرست ذخيره شده اند و اين يك نتيجه ي مهلك بالقوه براي تامين غذاي دنياي امروز همراه دارد.
Maizeبه عنوان ذرت در شمال آمريكا شناخته شده كه در 160 كشور پرورش مي يابد ، اما نگهداشتن حاصلخيزي آن در سطح بالا و تحريك ژنتيكي آن براي مقاومت در برابر علف هاي هرز ،آفات و بيماري ها نيازمند پرورش دائمي آن بين واريته هاي مختلف مي باشد.
اكنون براي پرورش بيشتر ژن ها بايد آنها را از يخچال هاي بانك جهاني ژن بيرون آورد و بايد به وسيله ي دولت ها و مراكز بين المللي كه بين آنها بيش از 250000 واريته از ذرت وجود دارد نگهداري شوند.
بيشتر ذخيره ها اكنون بي فايده هستند ، سرعت جوانه زني به صورت چشم گيري رو به كاهش است و ژن ها و ويژگي هاي ژنتيكي آنها فاقد نتيجه است.كمتر از نصف بذرها ي ذرت كه در انبارهاي دنيا نگهداري مي شوند ،توانايي جوانه زني دارند .
بسيار ي از آنها قبل از آنكه در انبار قرار داده شوند خشك مي شوند ، برخي هم هنگاميكه در بخش هاي خنك سازي قرار مي گيرند از بین می روند.
بيماري هاي عفوني
بيماري هاي عفوني نيز محور ديگري از كاربرد ژن درماني است. مقاومت ميكروبي يكي از مشكلات داروهاي ضدعفوني (آنتي بيوتيك و …) است. در اينگونه موارد ممكن است ژن درماني به عنوان راهكار كمكي مطرح شود. اخيرا در افرادي كه نسبت به داروهاي ضد ايدز مقاوم شده بودند، ژن درماني آزمايش شده است و نشان داده كه سبب مهار بازنويسي ويروس مربوطه و از بين رفتن مقاومت ويروس در مقابل داروها مي شود. در اينگونه موارد Vector هايLentiviralرا به صورت ژن آنتي سنس آنتي HIV به سلول هاي ايمني آلوده شده به ايدز وارد مي نمايند.
اين ژن در ژنوم سلول تجمع مي يابد و تا زمان آلودگي در آنجا باقي مي ماند. زماني كه سلول توسط HIV آلوده شود اين ژن نيز روشن مي شود (فعال شده) و توليد رشته مكمل RNA را به منظور دريافت كدهاي پروتئين هاي ويروس و مهار همانندسازي در آن مي شود. نشان داده شده است كه پس از اجراي اين نوع درمان سرعت همانندسازي ويروس يكصد مرتبه كاهش مي يابد و نهايتا اين امر سبب مهار مقاومت ويروس در برابر داروهاي ضدايدز مي شود.

فایل : 8 صفحه

فرمت : Word