دانلود تحقیق ژن درمانی

کشف سرنخ ژنتیکی منشا رشد اچ آی وی در انسان دانشمندان در "شورای تحقیقات پزشکی بریتانیا" دریافته اند که میمون های موسوم به "ریسس" (rhesus) به کمک تنها یک ژن مخصوص که از آنها در مقابل ویروس ها محافظت می کند، مانع رشد و تکثیر ویروس اچ آی وی در بدن خود می شوند.

در بدن انسان ژنی معادل وجود دارد که بی نهایت به این ژن در میمون شباهت دارد، اما فعالیت اچ آی وی را سد نمی کند.

دانشمندان در تست های آزمایشگاهی کشف کردند که تنها یک تغییر واحد در این ژن انسانی ممکن است مانع توسعه اچ آی وی و بروز بیماری ایدز شود.

نتایج این تحقیقات در نشریه "Current Biology" چاپ شده است.

دانشمندان از مدتی قبل می دانستند که آلوده کردن سلول های میمون به اچ آی وی در آزمایشگاه بسیار دشوارتر از آلوده کردن سلول های انسان به آن است و اکنون پژوهشگران در شورای تحقیقات پزشکی بریتانیا (ام آر سی) علت آن را دریافته اند.

آنها سرگرم مطالعه ژن هایی که می توانند ویروس ها را مسدود کنند بوده اند و به خصوص ژنی را یافته اند که به "رتروویروس"هایی (retrovirus) مانند اچ آی وی حمله می کنند.

این ژن "تریم 5" (Trim5) نام دارد اما تنها در غلبه بر ویروس اچ آی وی موجود در بدن "ریسس" موثر است.

دکتر جاناتان استوی، سرپرست تیم محققان در این رشته مطالعات، معتقد است که تنها یک تغییر واحد در این ژن می توانست مانع آلوده شدن انسان به اچ آی وی شود.

وی گفت: "انسان ها دارای یک ژن ضد رتروویروسی هستند.

متاسفانه این ژن تنها روی ویروس های موش و اسب کارگر است اما در مورد ویروس اچ آی وی نه." او افزود: "در مقابل، آن نسخه از ژن 'تریم 5' که در میمون ریسس وجود دارد می تواند تکثیر اچ آی وی و همچنین سایر ویروس ها را مسدود کند." "بنابراین یکی از نتیجه گیری های مطالعه ما این است که اگر انسان وارث این نوع خاص از ژن 'تریم 5' بود در آن صورت اپیدمی ایدز احتمالا هرگز روی نمی داد." دانشمندان موفق شده اند نوع انسانی این ژن ضدویروسی را در آزمایشگاه دستکاری کنند.

آنها با تغییر تنها بخشی از این ژن - به طوری که به نمونه این ژن در بدن میمون شباهت پیدا کند - توانستند کاری کنند که سلول های انسان مانع تکثیر اچ آی وی شود.

آنها اکنون می خواهند راهی برای قرار دادن این ژن اصلاح شده در بدن بیماران آلوده به اچ آی وی مثبت پیدا کنند تا سلول های آنها در برابر این ویروس مقاوم شود.

به گفته آنها این کار ممکن است مانع ابتلای این افراد به ایدز شود.

حتی اگر آنها موفق نیز شوند، بعید است که این شیوه جایگزین شیوه های درمانی جاری شود، زیرا تکنیک هایی مانند ژن درمانی هنوز با خطرات زیادی همراه هستند..

روند ژن درمانی و یا انتقال مواد ژنتیکی به سلول بیماران به منظور ارایه درمان کمکی با فراز و نشیب هایی همراه بوده است.

به طور کلی کاستی های این روش درمانی به علت عدم رسیدن عامل ژنتیکی (Vectors) به سلول های موردنظر بوده است.

Vectors های نوین طوری طراحی شده اند که قابلیت انتقال موثر و رسیدن به سلول های هدف را دارا می باشند.

اولین تلاش ها برای کاربرد این روش درمانی به سال 1990 برمی گردد، زمانی که یک بیمار مبتلا به نقض سیستم ایمنی با این روش بهبود یافت.

بعد از این موفقیت در موارد محدودی روش ژن درمانی به کار گرفته می شد.

در سال 1999 به علت مرگ بیماری که مبتلا به نقص آنزیمی خاصی بود و تحت درمان با این روش قرار داشت، سئوالات زیادی درخصوص ایمنی این نوع درمان مطرح شد.

با این وجود این مورد در بین 3 هزار بیماری که با کمک دریافت عوامل ژنتیکی تحت درمان قرار داشتند، بحث برانگیز بود.

شاید علت مرگ در این مورد دریافت دز زیاد ماده ژنتیکی و یا پاسخ ایمنی علیه Vectors ویروسی تجویز شده بود.

با آغاز هزاره دوم، دانشمندان اعلام نمودند که بیماری هموفیلی و نقص سیستم ایمنی شدید (SCID) که هر دو از بیماری های مهلک هستند توسط این روش قابل درمان هستند.

مجددا با درمان 10 بیمار مبتلا به SCID در سال 2003 و بهبود علائم کم خونی در آنان، امیدها به استفاده از این روش در درازمدت افزایش یافت.

با این وجود مطالعات بعدی نشان داد که علی رغم بهبود و تغییر وضعیت این بیماران، اما ویروس مورد استفاده برای این درمان احتمال شروع نوعی سرطان موسوم به LMO2 را افزایش می دهد.

البته این مورد فقط مربوط به یک بیمار بود و آن هم در مورد فردی بود که نوعی ویروس (Retroviral Vector) را دریافت کرده بود.

مطالعات همزمان در انگلستان و ایالات متحده نیز تکرار و بروز چنین عارضه ای را نشان ندادند، شاید بروز این رخداد به نوعی طراحی Vector مربوطه برمی گشت.

تاکنون متجاوز از 20 کودک مبتلا به SCID به کمک این روش از مرگ رهایی یافته اند.

به طوری که اگر این عده می بایست با روش متعارف درمان شوند، شاید 30 درصد آنان تا اکنون از دست رفته بودند.

در کل واضح است که هر روش درمانی، مخصوصا اگر فناوری نوینی را همراه داشته باشد با مخاطراتی روبه روست، ملاحظه سرگذشت روش های درمانی مانند واکسن ها، اعمال جراحی پیوند اعضا و کاربرد مونوکلونال آنتی بادی ها نیز با این گونه مخاطرات همراه بوده است.

هم اکنون با کمک نوآوری هایی که در زمینه ژن درمانی انجام شده است، این روش نیز دستاوردهای مثبتی را در پی داشته است.

به طوری که در حال حاضر متجاوز از 300 موسسه در عرصه نوآوری توسعه مربوط به ژن درمانی فعالیت دارند و بیش از 500 مورد آزمون بالینی دراین خصوص درحال انجام است.

ا توجه به تحقیقاتی که انجام شده است، به نظر می رسد فرآورده های ژن درمانی چه درخصوص وراثتی و یا اکتسابی بتوانند تا سال 2005 یا 2006 وارد بازار شوند.

پیش بینی می شود که تا سال 2010 حجم تجارت چند میلیون دلاری در این خصوص وجود داشته باشد.

با افزایش و ارتقای روش های انتقال ژن ها به بیماران و درک تاثیر آنها در درمان بیماری ها به نظرمی رسد که سلامت و کارایی این روش درمانی نیز بهبود یابد.

اغلب Vector های ژن درمانی، ویروس هایی هستند که از نظر ژنتیکی بیماری زایی آنها از بین رفته است ولی هنوز دارای قدرت آلوده کنندگی می باشند.

مطالعات اولیه نشان داده است که رتروویروس ها و آدنوویروس های به کار رفته به عنوان Vector به رغم تاثیر مثبت آزمایشی که داشته اند، با این وجود عوامل مناسبی در حالت های بالینی نبوده اند.

با کاربرد Vector های جدید مشکلات مربوط به انتقال ضعیف مواد ژنتیکی به درون سلول تا حدی برطرف شده است.

Lentivirus ها و ویروس های AAV عوامل مناسبی برای این هدف هستند.

شرکت های Avigen در ایالت متحده و Oxford Biomedica در انگلستان از موسساتی هستند که این نوع Vector ها را به کار گرفته اند.

پس از اصلاحات زیادی در ویروس AAV و Lentivirus آنها قابلیت کاربرد بالینی را در ژن درمانی به دست آورده اند.

یکی از قابلیت آنها در این است که فقط ژن درمانی توسط آنها بیان می شود.

بنابراین احتمال بروز مخاطرات از طریق این نوع Vector ها به حداقل خواهد رسید.

امتیاز دیگر این نوع ویروس های اصلاح شده در این است که قابلیت ارایه درمانی در محدوده وسیعی از سلول های تکثیرپذیر را دارند.

بنابراین Vector های مزبور قابلیت ارایه در سلول های مغزی، ریوی، قلب، کبد، عضلات، شبکیه و نخاع را دارند.

سطح بالای بیان ژنی این نوع Vector ها آن هم به مدت طولانی سبب امتیاز کاربرد آنها در بیماری های مزمن شده است.

البته باید بدانیم که کاربردهای واقعی ژن درمانی فراتر از ارایه ژن ها به منظور تکمیل و یا تصحیح ژن های از کار افتاده است، بلکه این روش به طور کلی برای ارایه پروتئین ها به کار گرفته می شود.

به طوری که پس از ارایه پروتئین ها به کمک این روش، سلول بیماران به کارخانه ای برای تولید پروتئین های مورد نظر تبدیل می شود که عمدتا بیماران به آنها نیازمند هستند.

به طور مثال در شرکت Oxford Biomedica پروژه ای دنبال می شود تا به کمک ژن درمانی تولید پروتئین های مسئول تولید دوپامین را در افراد مبتلا به پارکینسون که عمدتا نقص دوپامین در آنها وجود دارد، ایجاد کند.

در شرکت Avigen نیز طراحی و کاربرد Vector به AAV به منظور افزایش طول اثر L-DOPA در بیماران مبتلا به پارکینسون دنبال می شود.

در سایر بیماری های عصبی نیز، روش ژن درمانی به منظور خاموش کردن ژن های فاسد شده به عوض تولید ژن های جدید به منظور کاهش عوارض مرگبار بیماری های مغزی مانند Huntington دنبال می شود.

ترمیم ضایعات نخاعی موضوع دیگری برای کاربرد ژن درمانی است.

در موسسه Oxford Biomedica پروژه ای به نام Innurex به منظور استفاده از Vector خاصی برای ترمیم نرون های نخاعی که در اثر صدمات ورزش و یا حوادث دچار کشیدگی و یا تحت فشار هستند دنبال می شود.

البته این روش در حال حاضر بر روی مدل های جنین حیوانات در حال انجام است.

گزارش کوتاهی در مورد ژن درمانی فیبروز کیسه ای : از زمان کشف ژن رمز گذاری شده ی فیبروز کیسه ای ، هیجان بیشتری در مورد امکان ژن درمانی به وجود آمد ، که اکنون به سطح مرحله ی اثر بالینی در بالغین رسیده است .کودک متولد شده با CF در هنگام تولد ریه های طبیعی دارد اما در اوایل هفته ی چهارم تولد علائم ظاهر می شود .

در وضع مطلوب ، درمان های جدید مثل ژن درمانی باید پیش از آغاز آسیب های راه هوایی آغاز شود .

شناسایی تغییرات حاصله در بدن بر اثر بروز بیماری فیبروز کیسه ای را مرور می کنیم که شامل یافته های جدید ملکولی و ترتیب دادن نسخه هایی حاوی ژن درمانی برای کودکان مبتلا به CF می باشد .

تغییرات حاصله در بدن بر اثر بروز بیماری : CF ، معمول ترین بیماری وراثتی مهلک در سفید پوستان انگلستان است .

فرکانس بیماری 1 روی 2000 کودک است .

ژن مسئول بیماری روی بازوی بلند کروموزوم 7 قرار دارد .

این ژن پروتئینی را رمز می کند که تنظیم کننده ی رسانایی تغییر غشای فیبروز کیسه ای نامیده می شود .

( CFTR ) که در غشای نوک سلول های بشره ی غشای مخاطی قرار دارد و همانند یک مجرای کلرید عمل می کند که با یک ماده ی آنزیمی پروتئینی وابسته به CAMP نظم می پذیرد .بیش از 800 جهش از ژن شناخته شده است و در 5 دسته بر اساس گزینه ی پروتئینی CFTR طبقه بندی می شوند .

ژن درمانی در این افراد در دوران جنینی به صورت وارد کردن ژن مورد نیاز به داخل سلول های جنین است و در دوران بعد از تولد استفاده از اسپره هایی که به صورت ورود ژن به وسیله ی موادی به داخل مجاری تنفسی عمل می کند که هنوز در صد موفقیت پایینی دارد .

ژن درمانی” راهی موثردر درمان اعصاب تحریک پذیر است دردهای نوروپاتیک با روش انتقال ژن تا حد قابل توجهی قابل تسکین است.نوروپاتیک یک اختلال عصبی نابودکننده است که تاکنون درمان مناسبی برای آن پیدا نشده بود.

“نوروپاتی” یا انحطاط تدریجی اعصاب،افراد مبتلا به دیابت و مبتلایان به سایر بیماری ها را گرفتار می‌کند.زمانی که تخریب رخ می‌هد،اعصاب حسی بیماران که علایم درد دما را به مغز منتقل می‌کند گرفتار می‌شود.

کاهش لامسه سبب عدم درک احساس سوختگی و احساس دماهایی می‌شود که به طور معمول داغ تلقی می‌شوند.متاسفانه تاکنون تاثیرگذاری داروها بر این جریان بسیار اندک بوده است.

یکی از عوامل شناخته شده دراین روند کاهش یک مولکول انتقال‌دهنده پیام عصبی به نام GABA‬است.

یک آنزیمی به نام گلوتامیک اسید دی کربوکسیلاز ( (GAD‬می‌تواند تولید GABA‬را با افزودن یک ژن رمزکننده GAD‬در نخاع افزایش دهند و بدین ترتیب درد را تسکین دهند.گروه تحقیقاتی اعصاب سیاتیک گروهی از موش‌ها را تخریب کردند تا آنها قادر به پاسخگویی تحریکات تماسی نشوند و ویروس حاوی رمز GAD‬را وارد نخاع موشها کردند.

ویروس استفاده شده ،یک نوع تغییر یافته ویروس “هرپس” بود که علاوه بر بیماری زا نبودن شامل پروموتر برای ژن فوق نیز بود.

این ویروس هرپس مهندسی شده ،پس از تزریق در زیر پوست وارد اعصاب محیطی شده و سپس به سمت مراکز عصبی حرکت می‌کند.

اما در مراکز عصبی پس از بیان ژن GAD‬به سمت پوست باز می‌گردد،جایی که از همان قسمت تزریق شده و سبب ایجاد زخم شده بود.بدین ترتیب در مراکز عصبی با بیان ژن GAD‬میزان GABA‬نیز بالا می‌رود.

تنهااز رفتار طبیعی ویروس استفاده کرده و پس از شش هفته از ژن درمانی ،موش‌های فاقد حس در برابر تماس و گرما به حالت طبیعی بازگشتند.

در دنیای آینده از موز روی ترازوها استفاده می شود ،این یک خبر بسیار نگران کننده برای سایر منابع بزرگ غذایی است.ذرت،بیشترین وسعت رشد محصولات را در دنیا دارد.

حداقل نیمی از ذخیره ی بذرها توانایی جوانه زنی ندارند ،چون نادرست ذخیره شده اند و این یک نتیجه ی مهلک بالقوه برای تامین غذای دنیای امروز همراه دارد.

Maize به عنوان ذرت در شمال آمریکا شناخته شده که در 160 کشور پرورش می یابد ، اما نگهداشتن حاصلخیزی آن در سطح بالا و تحریک ژنتیکی آن برای مقاومت در برابر علف های هرز ،آفات و بیماری ها نیازمند پرورش دائمی آن بین واریته های مختلف می باشد.

اکنون برای پرورش بیشتر ژن ها باید آنها را از یخچال های بانک جهانی ژن بیرون آورد و باید به وسیله ی دولت ها و مراکز بین المللی که بین آنها بیش از 250000 واریته از ذرت وجود دارد نگهداری شوند.

بیشتر ذخیره ها اکنون بی فایده هستند ، سرعت جوانه زنی به صورت چشم گیری رو به کاهش است و ژن ها و ویژگی های ژنتیکی آنها فاقد نتیجه است.کمتر از نصف بذرها ی ذرت که در انبارهای دنیا نگهداری می شوند ،توانایی جوانه زنی دارند .

بسیار ی از آنها قبل از آنکه در انبار قرار داده شوند خشک می شوند ، برخی هم هنگامیکه در بخش های خنک سازی قرار می گیرند از بین می روند.

بیماری های عفونی بیماری های عفونی نیز محور دیگری از کاربرد ژن درمانی است.

مقاومت میکروبی یکی از مشکلات داروهای ضدعفونی (آنتی بیوتیک و ...) است.

در اینگونه موارد ممکن است ژن درمانی به عنوان راهکار کمکی مطرح شود.

اخیرا در افرادی که نسبت به داروهای ضد ایدز مقاوم شده بودند، ژن درمانی آزمایش شده است و نشان داده که سبب مهار بازنویسی ویروس مربوطه و از بین رفتن مقاومت ویروس در مقابل داروها می شود.

در اینگونه موارد Vector های Lentiviral را به صورت ژن آنتی سنس آنتی HIV به سلول های ایمنی آلوده شده به ایدز وارد می نمایند.

این ژن در ژنوم سلول تجمع می یابد و تا زمان آلودگی در آنجا باقی می ماند.

زمانی که سلول توسط HIV آلوده شود این ژن نیز روشن می شود (فعال شده) و تولید رشته مکمل RNA را به منظور دریافت کدهای پروتئین های ویروس و مهار همانندسازی در آن می شود.

نشان داده شده است که پس از اجرای این نوع درمان سرعت همانندسازی ویروس یکصد مرتبه کاهش می یابد و نهایتا این امر سبب مهار مقاومت ویروس در برابر داروهای ضدایدز می شود.

نتیجه گیری تنوع راهکارهای موجود و به هم آمیختن آنها تحت عنوان ژن درمانی ، تماماً پیشرفت جذاب و قابل توجهی در درمان سرطان موضعی و حتی متاستازی در حیوانات آزمایشگاهی ایجاد کرده است .

پیشرفتهایی در درمان سرطان در انسان ، مشکل واقعی ، نیز حاصل شده است اما تا به امروز چندان قابل توجه نبوده است برای عقیم کردن تومور به 9 یا 10 لاگ نیاز است .

یک پدیده جزئی « اثر جانبی » است که در آن نسبت بیشتری از سلولها قبل از انتقال کشته می شوند .

آثار جانبی ممکن است به طور موضعی از طریق ارتباط سلول به سلو یا به طور سیستمیک از یک پاسخ با واسطه ایمنی عمل کند .

در مورد اخیر ، ممکن است یک درمان ، پاسخ ضد توموری سیستمیک را القا کند و بر متاستازهای دور دست موثر باشد .

ترکیب هر یک از راهکارهای جدید ژن درمانی با پرتودرمانی یا شیمی درمانی استاندارد منطقی به نظر می رسد .

خط مشی اساسی باید بر مبنای روشهایی باشد که اثر تجمعی یا هم افزایی برای کشتن سلولهای تومور ایجاد می کند ، اما سمیت برای بافتهای سالم محدود کننده نیز باید در نظر گرفته شود .

توجیه ترکیب ژن درمانی با، برای مثال ، پرتودرمانی استاندارد آن است که اگر چه تشعشع بتنهایی ،‌در رابطه دز کنترل تومور با شیب زیاد ، کنترل تومور را در پی دارد اما کشته شدن درصد کوچکی از سلولهای تومور با ژن درمانی به کنترل بسیار بیشتر تومور منجر می شود «‌ژن درمانی به منظور آنژیوژنز در میوکارد‌»، پیشرفته‌ترین روش درمان بیماریهای تنگی عروق کرونر، برای نخستین بار در کشور و در سطح آسیا در مرکز تحقیقات قلب و عروق بر روی مدل حیوانی آزمایش شد که ژن مولد رگهای جدید در بافت عضله قلب را که قبلا پس از دو سال و نیم تلاش تولید و در محیط کشت با موفقیت آزمایش شده بود بر روی مدل قلب حیوانی استفاده شد.