هل وصلنا إلى النقطة التي أصبح فيها تعديل جينات الأطفال آمنًا؟

عندما كشف باحث مارق في الصين في عام 2018 أنه استخدم تقنية كريسبر لإنشاء ثلاثة أطفال معدلين وراثيا، قوبلت أفعاله بإدانة عالمية تقريبا من قبل علماء الأحياء في جميع أنحاء العالم. ولم يكن الاعتراض الرئيسي هو أن تعديل جينات الأطفال خطأ في حد ذاته، بل أن تقنية كريسبر المستخدمة لم تكن آمنة وكانت تنطوي على خطر كبير للغاية في إحداث طفرات ضارة.

الآن، استخدم فريق في الولايات المتحدة شكلاً محسنًا من تقنية كريسبر، يُعرف باسم التحرير الأساسي، لتحرير الأجنة السليمة وأظهر أنه يمكن القيام بذلك دون إدخال طفرات غير مرغوب فيها. فهل وصلنا الآن إلى النقطة التي يمكننا فيها التفكير في السماح باستخدام هذه التقنية؟ الجواب هو لا، لأن هناك عقبة كبيرة لا تزال قائمة.

يتكون حمضنا النووي من شريطين. يستخدم الشكل الأول من كريسبر الذي سيتم تطويره بروتينًا يسمى Cas9، والذي يرتبط بقطعة من الحمض النووي الريبوزي الدليلي الذي يساعده في العثور على مكان محدد في الجينوم. وبمجرد الوصول إلى هناك، يقطع Cas9 كلا الخيطين. عندما تحاول الخلية إصلاح الضرر، فإنها غالبًا ما ترتكب أخطاء، حيث تُدخل طفرات صغيرة يمكنها تعطيل الجينات.

لذا فإن كريسبر-كاس9 هي تقنية مدمرة حتى عندما تعمل على النحو المنشود، وفي بعض الأحيان تسوء الأمور، حيث يتم إعادة ربط الأطراف المقطوعة للحمض النووي في الأماكن الخاطئة، مما يسبب طفرات كبيرة وتشوهات صبغية.

ولكن تم تطوير العديد من الأشكال المحسنة من كريسبر. على سبيل المثال، يقوم محررو قواعد كريسبر بتغيير حرف واحد من الحمض النووي إلى حرف آخر، وأثناء العملية يقطعون شريطًا واحدًا فقط من الحمض النووي. لذلك، يمكن استخدام التحرير الأساسي لإجراء إصلاحات دقيقة مع تقليل احتمال حدوث أي خطأ. لقد أنقذت هذه التقنية أرواحًا بالفعل، وهناك عدد من التجارب جارية، على سبيل المثال، لاختبارها كعلاج للحالات التي تؤدي إلى ارتفاع شديد في نسبة الكوليسترول.

لكن تحرير الأجنة يختلف كثيراً عن علاج الأمراض. عند البالغين، لا يهم إذا كان تحرير الجينات لا يعمل بشكل مثالي في كل خلية، ففي كثير من الأحيان يحتاج فقط خمس خلايا الكبد إلى التحرير بنجاح لعلاج المرض. ومع ذلك، في الجنين البشري، يجب أن يعمل تحرير الجينات بشكل مثالي، لأن هذا الجنين سوف يؤدي إلى ظهور كل خلية في الجسم.

في عام 2017، أعلن فريق في الصين عن نتائج واعدة في دراسة صغيرة استخدمت أجنة بشرية تم التخلص منها أثناء التلقيح الاصطناعي بسبب تشوهات. ووجدوا أن تحرير القاعدة قد أحدث التغيير المطلوب في كل جنين تقريبًا مع عدد قليل جدًا من التغييرات غير المقصودة.

والآن، أجرى ديتر إيجلي – من جامعة كولومبيا في نيويورك – وزملاؤه دراسة أكبر باستخدام أجنة سليمة مكونة من خليتين تبرع بها الآباء، وكانت النتائج مشابهة إلى حد كبير. حاول الفريق إجراء تغييرين. وتم إجراء واحدة بنجاح في ثلاثة أرباع الخلايا، دون أي تغييرات غير مرغوب فيها. أما التغيير الآخر فقد نجح فقط في حوالي نصف الخلايا، وغالباً ما تسبب في تغييرات غير مرغوب فيها.

ويعتقد الباحثون أن السبب وراء نجاحها بشكل جيد في إحدى الحالات وعدم نجاحها في الحالة الأخرى يرجع إلى الحمض النووي الريبوزي الدليلي المستخدم، ومع تصميم واختبار أفضل للحمض النووي الريبوزي الدليلي، يجب أن يكون من الممكن تجنب التأثيرات غير المستهدفة، كما يقولون.

لكن المشكلة الأكبر هي أن تحرير القاعدة لم ينجح في كل خلية في كل جنين، وهي مسألة تسمى الفسيفساء. إذا تطور جنين الفسيفساء إلى طفل، فإن بعض الخلايا فقط في جسمه ستحصل على التغيير المقصود، مما يعني أنه لا يزال بإمكانه تطوير المرض الذي كان من المفترض أن يمنعه التحرير الجيني، على سبيل المثال. قد يكون الأطفال الثلاثة الذين تم تعديل جيناتهم والذين نشأوا في الصين عبارة عن فسيفساء.

المشكلة في هذا هي أنه لا توجد حاليًا طريقة للتأكد من أن الجنين المُحرر جينيًا ليس فسيفساء. عندما يكون هناك خطر من وراثة مرض خطير للأطفال، يمكن إزالة خلية واحدة من أجنة التلقيح الصناعي لإجراء الاختبارات الجينية. ويمكن القيام بذلك مع الأجنة المعدلة وراثيًا أيضًا، ولكن إذا كانت الأجنة فسيفساء، فإن اختبار خلية واحدة ليس كافيًا.

لذلك، على الرغم من أن هذه النتائج الأخيرة واعدة، إلا أنها لن تقنع أي جهة تنظيمية بأنه أصبح من الآمن الآن تجربة تعديل الجينات الجرثومية، كما هو معروف. يجب حل مشكلة الفسيفساء أولاً.

كيف؟ حسنًا، إحدى الطرق هي استخدام الحيوانات المنوية أو البويضات المعدلة وراثيًا. إذا تم التحرير قبل أن يتم تخصيب البويضة وتبدأ في الانقسام، فلا ينبغي أن يكون هناك فسيفساء. لم يتم تنفيذ ذلك على البشر، لكن شركة ناشئة ادعت مؤخرًا أنها تستطيع إنتاج حيوانات منوية في المختبر من الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية – وإذا كان هذا صحيحًا، فمن الممكن تعديل جينات تلك الخلايا الجذعية للحيوانات المنوية.

هذا النوع من النهج قد نصل إلى النقطة التي يمكننا فيها تعديل جينات الأطفال بأمان. ما إذا كان ينبغي لنا هو سؤال مختلف تماما.