يمر تحرير الحمض النووي المجهز بالتجارب السريرية البشرية

كريسبر-كاس9 الكلاسيكي عبارة عن “مقص” جزيئي يقطع شريطي الحمض النووي في مكان معين، وبعد ذلك تحاول الخلية إصلاح الكسر. لكن الأخطاء تحدث غالبًا: يتم حذف أو إدراج “الحروف” الجينية عن طريق الخطأ. ولذلك فإن هذه الطريقة ليست مناسبة لتصحيح طفرة معينة. في عام 2019، اقترح العلماء التحرير الأولي: أخذوا Cas9 “فاسدًا”، والذي يقطع شريطًا واحدًا فقط من الاثنين، وأرفقوا به إنزيم النسخ العكسي. تتيح لك هذه الأداة إنشاء شريط DNA جديد باستخدام RNA باعتباره “تعليمات تجميع” جاهزة. لقد توصلوا أيضًا إلى pegRNA الهجين، الذي لا يوجه Cas9 إلى الهدف فحسب، بل يحمل أيضًا مسودة التعديل المطلوب. وهذا يعني أن Cas9 يقوم بقطع أحد سلاسل الحمض النووي، ويجد الطرف المتحرر القسم المطلوب في pegRNA، ويضيف النسخ العكسي جزءًا جديدًا مباشرة إلى القطع. ونتيجة لذلك، يتيح لك التحرير الأولي إضافة أو إزالة أقسام معينة من المعلومات الجينية بعناية، والعمل مع شريط واحد فقط من الحمض النووي ويصبح نوعًا من “محرر النصوص”. ومع ذلك، في الممارسة العملية كانت هناك مشاكل تتعلق بالكفاءة والتنفيذ. وفي مواجهة انخفاض كفاءة الطريقة في الخلايا المختلفة، أجرى العلماء عددًا من التغييرات. اتضح أن أحد نهايات سلسلة pegRNA (“ذيلها”) يتم “أكله” بسرعة بواسطة الأنوية الخلوية – “المنظفات الجزيئية” التي يمكنها تقطيع سلاسل الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) إلى قطع. ولذلك، تمت إضافة عقدة كاذبة epegRNA واقية إلى الذيل. وفي وقت لاحق أضافوا أيضًا بروتين La، الذي يحمي الحمض النووي الريبي (RNA) من التحلل، وبالتالي حصلوا على نظام تحرير الحمض النووي المجهز المسمى PE7. باستخدام طريقة التطور المستمر باستخدام العاثيات (PACE)، تم العثور على إصدارات أكثر إحكاما ونشاطا من إنزيم النسخ العكسي، وظهرت متغيرات PE6a وPE6b، وهي أصغر بكثير من النسخ الأصلية – وهذا مهم للتعبئة في ناقلات فيروسية (الفيروسات التي تحمل مثل هذا “المقص البيولوجي”). “العدو” الرئيسي لتقنية التحرير الأولية هو نظام إصلاح عدم التطابق (MMR). هذه “خدمة مراقبة الجودة” التي تتأكد من أن الحمض النووي للجسم لا يحتوي على أخطاء و”أخطاء مطبعية” تؤدي إلى الإصابة بالسرطان ومشاكل أخرى. كما أنه يتعرف أيضًا على حالات عدم تطابق الحمض النووي التي تنشأ أثناء التحرير ويلغي التحرير. وباستخدام البروتين السلبي السائد MLH1، تعلموا قمعه، مما أدى أيضًا إلى زيادة الكفاءة. ثم فكروا في توسيع أهداف التكنولوجيا الجديدة، بحيث يمكن لهذا النهج الآن استهداف أي موقع تقريبًا في الجينوم. الأدوات والعوائق التي تعترض التطبيق السريري / © Lushington et al., Molecular Therapy, 2026 وهذا ليس كل شيء. إذا كانت النسخة الأصلية جيدة لاستبدال 1-3 “أحرف”، فمن الممكن الآن، على سبيل المثال، إدخال جين كامل. لتحقيق ذلك، تم استخدام pegRNAs المزدوجة، باستخدام دليلين بدلاً من واحد. يقومون بتجميع سلاسل تكميلية من جوانب مختلفة من العيب، والتي يتم خياطةها معًا. بهذه الطريقة، يمكنك قطع قطعة من الحمض النووي يصل حجمها إلى عشرة آلاف زوج قاعدي (PRIME-Del)، أو على العكس من ذلك، إدخال جزء منها. صداع آخر هو التسليم. لا تحتوي الفيروسات المرتبطة بالفيروسات الغدية القياسية (AAVs) على أكثر من 4.7 كيلو بايت، بينما يتطلب التحرير الكامل الطول حوالي 6.3 كيلو بايت، ناهيك عن البنى الإضافية. لقد وجدنا عدة حلول لهذه المشكلة. لذا، يمكن تقطيع البروتين إلى نصفين بحيث يمكن تعبئة كل منهما في فيروس خاص به، ومن ثم تجميعه معًا داخل الخلية. هذه هي الطريقة التي تم بها تصحيح الفئران المصابة بتيروزين الدم الوراثي والعمى الخلقي. الكفاءة منخفضة، ولكنها كافية للتأثير السريري، حيث أن الخلايا المصححة تحصل على ميزة النمو. يمكن أيضًا استخدام الجسيمات النانوية الدهنية (LNPs)، والتي تُستخدم في لقاحات الحمض النووي الريبي المرسال. يمكن تعبئة بروتين محرر البروتين RNA وpegRNAs المعدل كيميائيًا في LNPs. وفي كبد الفأر، كان من الممكن تحقيق تحرير بنسبة 8% لجين Pcsk9، وهو هدف لخفض نسبة الكوليسترول. لكن LNP يتراكم بشكل طبيعي في الكبد، مما يعني أن هناك حاجة إلى أساليب مختلفة للتعامل مع العضلات أو الدماغ. للتسليم، من الممكن أيضًا استخدام الجسيمات الشبيهة بالفيروسات (eVLPs)، وهي عبارة عن غلاف فيروس يحتوي على مجمع تحرير مُجهز مع RNA جاهز بداخله. وفي عام 2024، قامت هذه الـ eVLPs بتسليم مركب التحرير المجهز إلى شبكية عين الفأر، وصححت الطفرة المسببة للعمى بكفاءة بلغت حوالي 15%. لكن الطريقة الأكثر موثوقية حتى الآن هي خارج الجسم الحي، أي أخذ الخلايا من المريض وتحريرها في أنبوب اختبار وإعادتها مرة أخرى. هذه هي الطريقة التي وصلت بها تكنولوجيا التحرير الأولية إلى البشر لأول مرة. في عام 2025، نشرت مجلة نيو إنجلاند الطبية مقالًا عن مريضين يعانيان من نقص المناعة الوراثي النادر – مرض الورم الحبيبي المزمن (CGD). كان لديهم طفرة delGT في جين NCF1، مما جعل العدلات لديهم غير قادرة على قتل البكتيريا. أخذ الأطباء خلايا الدم الجذعية (HSPCs) من المرضى، وقاموا بتحريرها خارج الجسم الحي باستخدام التحرير الأولي، ثم أعادوها بعد دورة خفيفة من العلاج الكيميائي لتحرير مساحة في نخاع العظم. ونتيجة لذلك، كانت نسبة الخلايا المصححة في منتج التسريب 13-23% (بالنسبة لأليلات GTGT)، وبعد شهر في المريض الثاني، تمكنت 83% من العدلات مرة أخرى من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية. تم الحفاظ على الوظيفة بعد أربعة وستة أشهر من المتابعة دون أي آثار جانبية خطيرة مرتبطة باستخدام التحرير الأولي. أي أن أول تطبيق على الجسم الحي على البشر أظهر أن هذه الطريقة آمنة وفعالة وظيفيًا. فهل من الممكن في نهاية المطاف تصحيح 89% من الطفرات الضارة كما وعد مطورو التقنية الجديدة في عام 2019؟ من الناحية الفنية، نعم، يمكن أن يستهدف التحرير الأولي معظم الطفرات النقطية المعروفة، ولكن أثبت “محرر النصوص” أنه متقلب. على الرغم من ذلك، فقد وصلت التكنولوجيا إلى المرضى، ويتم بالفعل إعداد التجارب التالية: فقر الدم المنجلي، وحثل المادة البيضاء متبدل اللون، والتليف الكيسي.