Vertex Pharmaceuticals and CRISPR Therapeutics şirkətlərinin məhsulu olan və Crispr-Cas9 texnologiyasına əsaslanan gen terapiyası metodu (Casgevy: exagamglogene autotemcel) ilə oraqvari hüceyrə və β-talassemiya xəstəliklərindən əziyyət çəkən iyirmi doqquz xəstə üzərində aparılan klinik sınaqlar uğurlu nəticələr verib və bu terapiya xəstəliklərin əlamətlərinin azalmasına səbəb olub. Buna əsaslanaraq tibb tarixində ilk dəfə olaraq Birləşmiş Krallıqda Crispr-Cas9 metoduna əsaslanan gen terapiyasının həmin xəstəliklərin müalicəsinə tətbiq edilməsinə rəsmi olaraq icazə verilib. Crispr-Cas9 əsaslı gen terapiyası metodunun 2023-cü ilin sonuna qədər ABŞ`də də təsdiq olunması gözlənilir.
Crispr-Cas9 metodu nədir və necə işləyir?
Crispr-Cas9 metodu təbii olaraq bəzi bakteriyalarda fəaliyyət göstərən və onlara hücum edən virus və plazmidlərə qarşı formalaşan adaptiv immun sistemidir. Belə ki, bakteriyalarda kiçik RNT molekulları ( bu RNT molekulları bakteriyalara hücum edən virus və plazmidlərin DNT`sindən kopyalanır və bir növ immun yaddaş kimi bakteriyaların genomunda saxlanılır) Cas9 adlanan və DNT`ni kəsmə xüsusiyyətinə malik olan zülallarla birləşərək Crispr-Cas9 kompleksini əmələ gətirir. Eyni virusla yenidən yoluxma zamanı Crispr-Cas9 kompleksinin tərkibində olan həmin virusa məxsus RNT molekulları Cas9 zülallarını virusun DNT`sinə birləşdirir və Cas9 zülalı virusun DNT`sini kəsərək onun bioloji fəaliyyətini sonlandırır və bakteriyaları virus hücumlarından müdafiə edir. Bu immun sistemin ən asas xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, Cas9 zülalı DNT zəncirini təsadüfi olaraq yox, kompleksin tərkibindəki RNT-nin komplementar olduğu yerdən yüksək dəqiqliklə spesifik nukleotiddən kəsir.
İlk dəfə olaraq 2012-ci ildə Science jurnalında dərc edilən elmi məqalədə Jennifer Doudna (Californiya Universiteti-Berkeley, ABŞ ) and Emmanuelle Charpentier (Umeå Universiteti, İsveç) Crispr-Cas9 sistemini adaptasiya edərək istənilən orqanizmin genomunda dəyişiklik edilə biləcəyini və bunun sayəsində genetik xəstəliklərin müalicəsində tətbiq oluna biləcəyini göstərdilər. Bunun üçün sadəcə olaraq dəyişiklik ediləcək genə komplementar olan RNT molekulu ilə (guide RNA) Cas9 zülalından ibarət kompleksi hüceyrəyə yeritmək kifayət edir. Xatırladaq ki, adı çəkilən alimlər bu kəşflərinə görə 2020-ci ildə Nobel mükafatına layiq görüldülər.
Bu metod oraqvari hüceyrə və beta-talassemiya xəstəliklərinin müalicəsində necə tətbiq olunur?
Oraqvari hüceyrə və β-talassemiya xəstəliyi hemoqlobin zülalını kodlayan genlərdə yaranan mutasiyalar nəticəsində əmələ gələn genetik xəstəliklərdir. Hemoqlobin zülalı HBA və HBB genləri tərəfindən kodlanan α (alfa) və β (beta) zəncirlərinin birləşməsindən əmələ gəlir və eritrositlərin tərkibində, orqanizmə ağciyərlədən daxil olan oksigenin hüceyrələrə daşınmasına xidmət edir. Adətən beta zəncirlərini kodlayan HBB genində yaranan mutasiyalar hüceyrələrdə qüsurlu formada (oraqvari) hemoqlobin istehsal edilməsinə və ya ümümiyyətlə kifayət qədər hemoqlobin istehsal edilməməsinə (β-talassemiya) səbəb olur. Bu da orqanizmdə anemiyaya və digər patologiyalara gətirib çıxarır və xəstələrə daimi olaraq qan köçürülməsini tələb edir.
Bu xəstəliklərin müalicəsində tətbiq olunan Crispr-Cas9 əsaslı gen terpasiya metodu bilavasitə hemoqlobini kodlayan genlərdəki mutasiyaları düzəltmədən, orqanizmdəki hemoqlobin çatışmazlığını dolayı yolla aradan qaldırmağı hədəfləyir. Belə ki, bu metod insan orqanizmində embrional inkişaf dövründə istehsal edilən və doğulduqdan bir müddət sonra istehsalı dayanan hemoqlobin-f (fetal hemoqlobin: α (alfa) və γ (qamma) zəncirlərinin birləşməsindən əmələ gəlir) zülalının istehsalını yenidən bərpa edərək orqanizmdə hemoqlobin çatışmazılığını aradan qaldırmağı hədəfləyir. Doğulduqdan bir müddət sonra BCL11A (an erythroid-specific enhancer) geni hemoqlobin-f`in qamma zəncirlərini kodlayan HBG genini susdurur və beləliklə hemoglobin-f istehsalı dayanır. Casgevy Crispr-Cas9 gen terapiyası isə BCL11A genini nukleotid ardıcılığını pozaraq fəaliyyətini dayandırır ki, bu da HBG geninin aktivləşməsinə və yetkin orqanizmdə yenidən hemoglobin-f istehsalına səbəb olur.
Bu terapiya zamanı xəstələrin sümük iliyindən alınan hematopoetik kök hüceyrələrə laborator şəraitdə RNT molekulu və Cas9 zülal kompleksi elektroporasiya metodu ilə yeridilir. Zəif elektrik cərəyanı hüceyrələrin membranlarında müvəqqəti məsamələrin yaranmasına səbəb olur və bu Crispr-Cas9 kompleksinin hüceyrələrə daxil olmasını təmin edir. Daha sonra həmin kök hüceyrələri yenidən xəstənin orqanizminə qaytarılır.
Bu terapiyanın əlavə çətinlikləri və yan təsirləri.
Bu terapiyanı tətbiq etmək üçün xüsusi ixtisaslaşmış mərkəzlər tələb olunur. Oraqvari hüceyrə xəstələrinə bu terapiyanı tətbiq etmədən bir neçə ay öncə qan köçürülməsi və bütün prosedurun iki dəfə təkrarlanması tələb olunur. Xəstədən alınmış və genetik modifikasiya edilmiş kök hüceyrələrini yenidən xəstənin sümük iliyinə yeritmədən öncə bu hücəyrələrə yer düzəltmək üçün xəstədə mövcud olan sümük iliyi hüceyrələrinin bir qismini kimyəvi terapiya ilə (busulfan əsaslı miyeloablativ) öldürmək lazımdır ki bu da əlavə problemlərə yol aça bilər. Bundan əlavə klinik sınaqlar zamanı Cas9 zülalı vasitəsi ilə genom redaktəsinin hüceyrələrdə heç bir genotoksik effekt verməsi müşahidə edilməsə də, uzun müddət ərzində belə təsirlərin ortaya çıxacağı istisna edilmir. Bəzi mütəxəssislər bu metodun hemoqlobin-f zülalının istehsalını artırsada onun miqdarının bütün genetik modifikasiya edilmiş hüceyrələrdə eyni olmayacağını və hemoqlobin çatışmazlığını bütünlüklə aradan qaldıra bilməyəcəyini təxmin edirlər.
Bu metodun uzun müddətli təsirləri dəqiq bilinmədiyi və çox bahalı olduğu üçün hələ ki məhdud sayda xəstələrə tətbiq edilməsi mümkün olacaq. Xatırladaq ki bu metodun bir xəstəyə tətbiqi 2 miliyon dollara başa gəlir.
Hazırladı: Xaqani Eynullazadə
İstifadə edilən mənbələr:
huceyre.org 
Leave a comment