يعد النقرس أحد أقدم الأمراض البشرية الموثقة. ويتطور عندما تتشكل بلورات حادة داخل المفاصل، مما يؤدي إلى تورم وألم شديدين، ويعتبر نوعًا من التهاب المفاصل. يعتقد الباحثون في جامعة ولاية جورجيا أنهم ربما اكتشفوا طريقة قديمة بشكل مدهش لمعالجة هذه المشكلة.
دراسة في التقارير العلمية يصف كيف استخدم العلماء أدوات تحرير الجينات كريسبر لاستعادة الجين الذي اختفى من السلالة البشرية منذ ملايين السنين. وبإعادة هذا الجين خفض حمض البوليك، وهي المادة المسؤولة عن النقرس والعديد من المشاكل الصحية الأخرى.
العنصر المفقود منذ فترة طويلة هو اليوريكاز، وهو الإنزيم الذي تستمر معظم الحيوانات الأخرى في حمله.
يقوم يوريكاز بتكسير حمض اليوريك، وهو منتج نفايات يتشكل بشكل روتيني في الدم. إذا ارتفعت مستويات حمض اليوريك أكثر من اللازم، فإنه يمكن أن يتبلور في المفاصل والكلى، مما يسبب النقرس وأمراض الكلى وعدد من الحالات ذات الصلة.
لماذا فقد البشر اليوريكاز
لقد تخلص البشر والقردة الأخرى من جينة اليوريكاز منذ ما يقرب من 20 إلى 29 مليون سنة. يجادل بعض الخبراء بأن هذا التغيير ربما كان قد قدم ميزة في السابق. وفقا للبحث المذكور في ندوات في أمراض الكلىاقترح العلماء، بمن فيهم الدكتور ريتشارد جونسون من جامعة كولورادو، أن ارتفاع حمض البوليك ساعد الرئيسيات المبكرة على تحويل سكريات الفاكهة إلى دهون، مما يوفر دفعة للبقاء خلال الأوقات العجاف.
لكن اليوم، يساهم هذا التكيف القديم في مجموعة من المشكلات الأيضية الحديثة. هذا هو التحدي الذي يهدف أستاذ علم الأحياء في ولاية جورجيا إريك جوشر وفريقه إلى اختباره.
وقال جوشر، وهو مؤلف مشارك في الدراسة: “بدون يوريكاز، يصبح البشر عرضة للخطر”. “أردنا أن نرى ماذا سيحدث إذا قمنا بإعادة تنشيط الجين المكسور.”
إعادة تقديم الجين القديم باستخدام كريسبر
من خلال العمل مع باحث ما بعد الدكتوراه لايس دي ليما باليكو، اعتمد غوشيه على تقنية كريسبر-كاس9، والتي يشار إليها غالبًا بالمقص الجزيئي، لإدخال نسخة مُعاد بناؤها من جين اليوريكاز القديم في خلايا الكبد البشرية. سمح هذا للفريق بملاحظة كيفية عمل الإنزيم في بيئة بيولوجية حديثة.
وكانت النتائج مفاجأة لهم. انخفضت مستويات حمض اليوريك بشكل حاد، ولم تعد خلايا الكبد تتراكم الدهون عند تعرضها للفركتوز. ونظرًا لأن التجارب على الخلايا الفردية لا يمكنها دائمًا التنبؤ بما سيحدث في الأنظمة الأكثر تعقيدًا، فقد تقدم الباحثون إلى نموذج أكثر تعقيدًا.
لقد اختبروا الجين في الأجسام الشبه الكروية ثلاثية الأبعاد للكبد، وهي هياكل صغيرة مزروعة في المختبر تشبه إلى حد كبير وظيفة الأعضاء الفعلية. أدى جين اليوريكيز المعاد تقديمه إلى خفض حمض اليوريك مرة أخرى. انتقل الإنزيم أيضًا إلى البيروكسيسومات، وهي الأجزاء الخلوية التي يعمل فيها اليوريكاز بشكل طبيعي، مما يشير إلى أن العلاج قد يتصرف بشكل آمن ومناسب في الكائنات الحية.
وقال جوشر: “من خلال إعادة تنشيط اليوريكاز في خلايا الكبد البشرية، قمنا بخفض حمض البوليك ومنع الخلايا من تحويل الفركتوز الزائد إلى الدهون الثلاثية – الدهون التي تتراكم في الكبد”.
التأثير الأوسع لارتفاع حمض اليوريك
تمتد النتائج إلى ما هو أبعد من النقرس. يرتبط ارتفاع حمض اليوريك، المعروف باسم فرط حمض يوريك الدم، بالعديد من الاضطرابات الصحية الحديثة. أبرز الأبحاث في المجلة ارتفاع ضغط الدم وقد ربط ارتفاع حمض اليوريك بارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والأوعية الدموية، وتمت مقارنة المخاطر مع مخاطر ارتفاع نسبة الكوليسترول.
وتنعكس هذه المخاوف في إحصاءات المرضى. ووفقا للدراسة، فإن ما بين ربع إلى نصف الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم لديهم أيضا ارتفاع في حمض البوليك، وفي ارتفاع ضغط الدم الذي تم تشخيصه حديثا، يرتفع هذا التداخل إلى 90 في المائة.
وقال جوشر: “إن فرط حمض يوريك الدم حالة خطيرة”. “من خلال خفض حمض البوليك، يمكننا أن نمنع أمراض متعددة في وقت واحد.”
نحو العلاجات المستقبلية
العلاجات الحالية لمرض النقرس ليست فعالة للجميع، وبعض الأفراد يعانون من ردود فعل سلبية على الأدوية القائمة على اليوريكاز. يمكن لطريقة كريسبر التي تعمل على استعادة اليوريكاز مباشرة في خلايا الكبد أن تتجنب هذه المشكلات.
وقال جوشر: “إن نهجنا في تحرير الجينوم يمكن أن يسمح للمرضى بأن يعيشوا حياة خالية من النقرس وربما يمنعون أمراض الكبد الدهنية”.
الدراسات على الحيوانات هي الخطوة التالية، تليها التجارب على البشر إذا صمدت النتائج المبكرة. وتشمل طرق التسليم المحتملة الحقن المباشر، أو إعادة خلايا الكبد المعدلة إلى المرضى، أو استخدام الجسيمات النانوية الدهنية (نفس التقنية المستخدمة في بعض لقاحات كوفيد-19).
إذا ثبت أن هذه الاستراتيجية آمنة، يعتقد جوشر أنها يمكن أن تعيد تشكيل طريقة علاج النقرس والاضطرابات الأيضية المرتبطة به. ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من التحديات التي يتعين معالجتها.
وقال: “لا يزال تحرير الجينوم يواجه مخاوف كبيرة تتعلق بالسلامة”. “بمجرد معالجة هذه المشكلات، سيواجه المجتمع مناقشات أخلاقية مثيرة للجدل حول من يجب عليه ومن لا ينبغي له الوصول إليه.”
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
