تطوير علاج جيني يمكن أن يشفي الصرع وباركنسون والصداع النصفي وغيرها!

ما يقرب من 50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من الصرع. في حين أن غالبية هؤلاء الأشخاص قادرون على استخدام الأدوية لإدارة ومنع نوباتهم، إلا أنّ حوالي ثلثهم لا يستجيبون جيدًا لهذه العلاجات.

في مثل هذه الحالات، يكون الخيار الوحيد المتاح للسيطرة على النوبات هو إزالة الجزء من الدماغ الذي تنشأ النوبات فيه. لكن هذا الإجراء محفوف بالمخاطر للغاية.

نظرًا لأن نوبات الصرع ناتجة عن النشاط المفرط لخلايا الدماغ (الخلايا العصبية) في أجزاء معينة من الدماغ، فإن القدرة على استهداف هذه الخلايا العصبية وإيقافها يمكن أن تمنع حدوث النوبات.

باستخدام نهج العلاج الجيني الجديد المبتكر الذي تم تطويره، تمكن العلماء من إظهار أنه من الممكن استهداف الخلايا العصبية التي تسبب نوبات الصرع على وجه التحديد. وقد منعها هذا لاحقًا من الإفراط في النشاط والتسبب في حدوث نوبات في المستقبل.

لا يقتصر هذا الاكتشاف على آثار كبيرة في علاج الصرع المقاوم للأدوية، ولكن هناك فرصة أيضًا لاستخدامه في علاج الحالات العصبية الأخرى التي تسببها الخلايا العصبية المفرطة النشاط، بما في ذلك مرض باركنسون والصداع النصفي.

يعمل العلاج الجيني عن طريق التغيير المباشر لجينات الشخص من أجل علاج مرض أو حالة. هناك عدة طرق مختلفة للقيام بذلك.

الدراسات السابقة التي استخدمت العلاج الجيني لعلاج الصرع في النماذج الحيوانية فعلت ذلك باستخدام فيروس تم تغييره في المختبر لإلغاء ضرره، ثم يقوم الباحثون بحقن الفيروس في منطقة الدماغ حيث تحدث النوبات.

يزرع الفيروس بعد ذلك امتدادات من الحمض النووي في الخلايا، مما يعدل بشكل فعال الطريقة التي تعمل بها - مما يجعلها أقل نشاطًا ويمنع النوبات.

في حين أن هذه التقنية أقل توغلاً بكثير من جراحة الدماغ، فإن مشكلة الطريقة هي أنها تؤثر على جميع الخلايا العصبية في منطقة الدماغ - وليس فقط تلك التي تسبب النوبات.

كما أنه يغير بشكل دائم خصائص الخلايا التي تمتص الحمض النووي الفيروسي، والذي يمكنه تعديل وظائف المخ بشكل دائم.

لكن أداة العلاج الجيني الجديدة المبتكرة الآن أظهرت أنه من الممكن فقط تغيير خلايا الدماغ التي تسبب النوبات، مع ترك الخلايا العصبية السليمة القريبة غير متأثرة، من خلال الاستفادة من كيفية تنظيم التعبير الجيني بشكل طبيعي.

هذا ويحتوي كل 20000 جين لدينا في أجسامنا على تعليمات لصنع بروتينات وجزيئات مختلفة. عادة ما تكون هذه الجينات تحت سيطرة الامتدادات المجاورة للحمض النووي، والتي تسمى المحفزات التي تحدد ما إذا كان يتم تصنيع بروتين معين وكميته. تعبر الخلايا المختلفة عن بروتينات مختلفة اعتمادًا على المحفزات النشطة أو غير النشطة.

هناك أيضًا نوع خاص من المحفزات (تسمى المحفزات "المعتمدة على النشاط") والتي تعمل فقط استجابة للإشارات البيوكيميائية التي تصدرها الخلايا العصبية عندما تنطلق بشكل مكثف - مثل أثناء النوبة.

استفاد العلماء من هذه المحفزات المعتمدة على النشاط، وابتكروا علاجًا جينيًا يستشعر ويقلل من استثارة الخلايا العصبية التي تسبب النوبات، عن طريق ربط المحفزات المعتمدة على النشاط بتسلسلات الحمض النووي التي تحتوي على بروتينات تعمل على تهدئة الخلايا العصبية.

في البداية اختبروا أداة العلاج الجيني في الخلايا العصبية التي نمت في طبق، ثم في الفئران المصابة بالصرع المقاوم للأدوية واختبروا هذه التقنية أيضًا في "أدمغة صغيرة" بشرية نمت في المختبر.

في كل اختبار، تمكنوا من إظهار أن تقنية العلاج الجيني الجديدة هذه كانت فعالة في تهدئة الخلايا العصبية المفرطة النشاط المشاركة في النوبات مع ترك الخلايا السليمة غير متأثرة.

على الرغم من أن الأمر يستغرق ساعة أو نحو ذلك للتشغيل - أطول من المدة المعتادة للنوبة - فإن العلاج الجيني الجديد فعال للغاية في منع النوبات اللاحقة.

يتم ذلك عن طريق التحديد التلقائي للخلايا العصبية التي يجب معالجتها وإيقاف تشغيلها. كما أنه قادر على إعادة الخلايا العصبية إلى حالتها الأصلية عندما يعود نشاط الدماغ إلى طبيعته. في حالة حدوث نوبات مرة أخرى، يكون المروج جاهزًا للتشغيل.

لذلك يجب أن يُعطى العلاج مرة واحدة فقط، ولكن له تأثير دائم - ربما يستمر مدى الحياة. الأهم من ذلك، لم يؤثر العلاج على أداء الفئران في اختبارات الذاكرة والسلوك الطبيعي الآخر (مثل مستويات القلق والتعلم والتنقل).

هذا العلاج رائع لأنه يمكن من حيث المبدأ أن يجلب احتمالية العلاج الجيني لمجموعة واسعة من الأشخاص المصابين بالصرع المقاوم للأدوية. ولكن قبل أن يصبح العلاج جاهزًا للاستخدام مع هؤلاء المرضى، يحتاج إلى إخضاعه لعدد من الاختبارات للتحقق من أنه يمكن توسيع نطاقه ليشمل أدمغة أكبر.