کاشت سلول‌های پانکراس ویرایش‌شده با کریسپر: گامی بلند در درمان دیابت نوع ۱

برای اولین بار در تاریخ پزشکی جهان، محققان موفق به کاشت سلول‌های پانکراس ویرایش‌شده با فناوری کریسپر در بدن یک فرد مبتلا به دیابت نوع ۱ شده‌اند. این سلول‌های مهندسی‌شده برای ماه‌ها به طور مداوم انسولین تنظیم‌کننده قند خون را تولید کرده‌اند، بدون اینکه بیمار نیازی به مصرف داروهای تضعیف‌کننده سیستم ایمنی داشته باشد. این دستاورد چشمگیر، که به لطف ویرایش‌های ژنی دقیق بر روی سلول‌های جمع‌آوری‌شده از یک اهداکننده فوت‌شده حاصل شده، نویدبخش انقلابی در درمان دیابت نوع ۱ است.

رویکرد نوین شرکت Sana Biotechnology

این مطالعه پیشگامانه که توسط شرکت Sana Biotechnology در سیاتل، واشنگتن انجام شده، امیدها را برای یافتن درمانی پایدار برای یک بیماری خودایمنی که میلیون‌ها نفر را به نظارت دقیق و وابستگی به انسولین تزریقی محکوم کرده، به شدت افزایش داده است. آرون کوالسکی، مدیر اجرایی Breakthrough T1D، این رویکرد را «واقعاً زیبا» توصیف کرده و معتقد است که داده‌های اولیه «روحیه جامعه دیابت» را بالا برده است.

هدف نهایی این تحقیقات، اعمال ویرایش‌های ژنی بدون تحریک سیستم ایمنی بر روی سلول‌های بنیادی و سپس هدایت آنها به سمت تبدیل شدن به سلول‌های جزیره‌ای ترشح‌کننده انسولین است. نتایج اولیه نشان داده‌اند که جزایر لانگرهانس ساخته شده از سلول‌های بنیادی، در آزمایش‌های کوچک، پتانسیل بالایی برای درمان دیابت نوع ۱ دارند.

چالش‌ها و تأیید اثربخشی

با این حال، برخی گروه‌های تحقیقاتی مستقل هنوز نتوانسته‌اند توانایی‌های فرار از سیستم ایمنی را که روش سانا به سلول‌های ویرایش‌شده می‌دهد، تأیید کنند. این مطالعه اولیه تنها شامل یک نفر بود که دوز کمی از سلول‌ها را برای مدت کوتاهی دریافت کرد. به گفته تیم کیفر، متخصص غدد درون‌ریز مولکولی در دانشگاه بریتیش کلمبیا، این میزان برای دستیابی به استقلال کامل در ترشح انسولین کافی نیست و بنابراین اثربخشی بالینی آن هنوز به طور کامل اثبات نشده است.

تیم کیفر، فرار از سیستم ایمنی را «قانع‌کننده» و «نقطه عطفی بزرگ به سوی هدف سلول‌درمانی مؤثر بدون سرکوب مزمن سیستم ایمنی» می‌نامد.

کیفر پیش از این مدیر ارشد علمی شرکت بیوتکنولوژی ViaCyte بود که بر توسعه درمان‌های سلولی برای دیابت نوع ۱ تمرکز داشت و اکنون توسط شرکت داروسازی Vertex خریداری شده است.

راهکارهای سلول‌های بنیادی و مقایسه با روش‌های موجود

در حال حاضر، تنها راه برای بیماران دیابت نوع ۱ برای جلوگیری از وابستگی به انسولین تزریقی، پیوند سلول‌های جزایر لانگرهانس است. این روش می‌تواند تولید انسولین را برای سال‌ها بازیابی کند، اما با چالش‌های جدی روبروست:

• کمبود اهداکننده: تعداد اهداکنندگان مناسب بسیار محدود است.
• نیاز به داروهای سرکوب‌کننده ایمنی: بیماران باید مادام‌العمر داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی مصرف کنند که خطرات عفونت، سرطان و سایر عوارض جانبی جدی را به همراه دارد.

برای رفع کمبود اهداکنندگان، شرکت‌های متعددی به فناوری‌های سلول‌های بنیادی روی آورده‌اند تا منابع نامحدودی از جزایر لانگرهانس جایگزین را در آزمایشگاه تولید کنند.

پیشرفت‌های شرکت Vertex

شرکت Vertex در این زمینه پیشرو است. این شرکت در ماه ژوئن گزارش داد که جزایر لانگرهانس مشتق از سلول‌های بنیادی جنینی را به ۱۲ فرد مبتلا به دیابت نوع ۱ پیوند زده است. پس از یک سال، ۱۰ نفر از شرکت‌کنندگان دیگر نیازی به تزریق انسولین نداشتند. Vertex قصد دارد سال آینده برای این سلول‌درمانی به دنبال تأییدیه قانونی باشد.

رویکرد Reprogenix Bioscience

دانشمندان شرکت Reprogenix Bioscience در هانگژو، چین، نیز در حال ایجاد جزایر لانگرهانس از سلول‌های بنیادی برنامه‌ریزی‌شده مشتق از بافت چربی خود گیرنده هستند و گزارش‌های اولیه‌ای از موفقیت داشته‌اند. با این حال، در هر دو رویکرد Vertex و Reprogenix، هنوز هم نیاز است که گیرندگان داروهای ضد رد پیوند را برای مقابله با حملات ایمنی مصرف کنند.

استراتژی منحصربه‌فرد Sana Biotechnology

استراتژی سانا با هدف دور زدن کامل نیاز به داروهای سرکوب‌کننده ایمنی انجام می‌شود. دانشمندان این شرکت با جزایر لانگرهانس یک اهداکننده متوفی که دیابت نداشت، شروع کردند. مراحل کلیدی این روش عبارتند از:

1. غیرفعال کردن ژن‌ها: با استفاده از سیستم ویرایش ژن کریسپر، دو ژن که معمولاً به شناسایی مهاجمان خارجی توسط سلول‌های T (مدافعان خط مقدم سیستم ایمنی) کمک می‌کنند، غیرفعال شدند.
2. افزودن پروتئین CD47: سپس از یک ویروس برای انتقال دستورالعمل‌های ژنتیکی برای پروتئینی به نام CD47 به داخل سلول‌ها استفاده شد. این پروتئین به عنوان یک سیگنال محافظ «من را نخورید» عمل می‌کند که مانع از حمله سلول‌های کشنده طبیعی به سلول‌های ویرایش‌شده می‌شود.

پزشکان در سوئد حدود ۸۰ میلیون از این سلول‌های مهندسی شده را به بازوی مردی با دیابت نوع ۱ کنترل نشده تزریق کردند. سیستم ایمنی این مرد به سرعت هر سلولی را که فاقد یک یا چند ویرایش ژنی بود، حذف کرد. اما سلول‌هایی که دارای مجموعه محافظتی کامل از تغییرات بودند، به مدت ۱۲ هفته و طبق گزارش‌های بعدی به مدت ۶ ماه، بدون دخالت سیستم ایمنی، انسولین تولید کردند.

سونجا شرپفر، بنیانگذار علمی سانا و ایمونولوژیست پیوند، می‌گوید: «سلول‌های ویرایش شده ژنی واقعاً بر مانع پیوند غلبه می‌کنند.»

آینده درمان‌های بدون تحریک سیستم ایمنی

به گفته استیو هار، یکی از بنیانگذاران و مدیر اجرایی سانا، این مسیری است که Vertex، سانا و چندین شرکت دیگر اکنون دنبال می‌کنند و آزمایش‌های بالینی برای اوایل سال آینده برنامه‌ریزی شده است.

موفقیت تأیید شده در چنین مطالعه‌ای می‌تواند به کاهش انتقادات از رویکرد سانا که برای دور نگه داشتن سلول‌های کشنده طبیعی به CD47 وابسته است، کمک کند. دیپتا باتاچاریا، ایمونولوژیست دانشگاه آریزونا، اشاره می‌کند که گروه‌های مستقل متعددی برای تکرار اثرات محافظتی CD47 در آزمایشگاه تلاش کرده و شکست خورده‌اند، اما اذعان دارد که اگر این روش درمانی در بیماران دیابتی موفقیت‌آمیز باشد، دیدگاه او تغییر خواهد کرد.