ویراش ژن در جنین می‌تواند روی صفات مختلفی اثر گذار باشد

ادعای اخیرهی جیانکوی، دانشمند چینی مبنی بر این که او در طراحی نخستین نوزادان ویرایش ژنی شده نقش داشته است، موجب شگفتی دنیا شده است. سوالات زیادی درمورد آزمایش های او وجود دارد؛ اما یکی از نگرانی های اصلی دانشمندان، اثرات احتمالی این تغییرات ژنتیکی روی سلامتی این دو دختر است.

هی که یک پژوهشگر حوزه ی ویرایش ژنوم در دانشگاه جنوبی علم و فناوری در چین است، در چندین ویدئوی منتشر شده از طریق یوتیوب، ادعا کرده است ژنی را که به ویروس HIV اجازه ی ایجاد عفونت در بدن می دهد، در دو جنین دوقلو ویرایش کرده است (برای ایجاد مقاومت در برابر عفونت HIV).

این ژن که با نام ژنCCR5شناخته می شود، به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهشی که در این ژن اتفاق می افتد، موجب ایجادمقاومتدر برابر ویروسHIVمی شود. ژن CCR5 از اواسط دهه ی ۱۹۹۰ موضوع مطالعات مختلفی, بوده است و دارای نقش هایی فراتر از بحث HIV است. فقدان فعالیت ژن CCR5، خطر بروز واکنش های کشنده ی شدید در برابر برخی از بیماری های عفونی را افزایش می دهد و نیز نشان داده شده است که این ژن در عملکرد یادگیری موش ها نقش دارد.پروتئین CCR5روی سطح برخی از سلول های ایمنی بیان می شود و ویروسHIVاز این مزیت برای رخنه کردن در سلول ها استفاده می کند. در سال ۱۹۹۶ دانشمندان جهشی را با نامCCR5-Delta;32در این ژن شناسایی کردند که موجب می شود افراد حامل آن، نسبت به ویروس HIV بسیار مقاوم شوند.

هی جیانکوی درمورد طراحی اولین نوزادان ویرایش ژنوم شده سخنرانی می کند

ماه گذشته هی در جلسه ای به پژوهشگران علم ژنومیک در هنگ کنگ گفت که قصد دارد این جهش را که به طور طبیعی در حدود ده درصد از اروپایی ها وجود دارد، در دوقلوها تولید کند. دانشمندانی که اسلایدهای ارائه شده توسط او را مورد بررسی قرار دادند، می گویند ظاهرا او سه جهش مختلف در دخترها تولید کرده است. به گفته یموسونورو، متخصص ژنتیک از دانشگاه پنسیلوانیا، انتظار می رود که این جهش ها موجب غیرفعال شدن ژن شوند.

اسلایدهای هی نشان می دهند که هر دو کپی از ژن در یکی از دوقلوها غیرفعال شده است و دیگری ظاهرا حداقل یکی از کپی های فعال را دارد. اگرچه جهش CCR5-Delta;32 موجب غیرفعال شدن ژن می شود و افراد حامل را نسبت به سویه ی غالب HIV مقاوم می کند، طی دو دهه ی گذشته مطالعات زیادی نشان داده اند که ژن CCR5 در محافظت از ریه ها، کبد و مغز در جریان برخی از عفونت های شدید و بیماری های مزمن نیز نقش دارد. نقش محافظتی این ژن در برابر ویروس نیل غربی که توسط پشه ها انتقال می یابد و در اروپا، آفریقا و آمریکاها رایج است، نیز تایید شده است.

بیشتر افرادی که با عفونت حاصل از ویروس نیل غربی درگیر می شوند، علامتی ندارند؛ ولی حدود ۲۰ درصد از این افراد دارای علایمی بوده و برخی از آن ها حتی با بیماری های مرگباری نظیر مننژیت یا انسفالیت درگیر می شوند. آزمایش هایفیلیپ مورفیدانشمند ایمنی شناسی از موسسه ی ملی بیماری های عفونی و آلرژی در مریلند نشان می دهد احتمال بروز این بیماری های شدید در افرادی که فاقد ژن فعال CCR5 هستند، نسبت به افرادی که دارای کپی فعال ژن هستند، چهار برابر بیشتر است. او می گوید که کمبود ژن CCR5 موضوع بی خطری نیست.

مورفی می گوید دوقلویی که دارای یک کپی از این ژن است، اگر با ویروس نیل غربی برخورد کند، باید از این اثرات جدی محافظت شود، اما دیگر دوقلو درصورت مواجهه با این ویروس، احتمالا در معرض خطر بروز مشکلات سلامتی قرار خواهد گرفت.

ویروس نیل غربی به ندرت در چین دیده می شود؛ اما پروتئین CCR5 علاوه بر این دارای اثرات متقابلی با پروتئین هایی به نامبتا کموکاین ها(beta;-chemokines) است که به بدن در ایجاد پاسخ ایمنی نسبت به گروهی ازویروس هاکه فلاوی ویروس ها نامیده می شوند، کمک می کند.مارکوس کائولدانشمند ایمنی شناس دانشگاه کالیفرنیا می گوید:

این ویروس ها شامل ویروس های منتقل شده توسط کنه ها و ویروس هایی که موجب بیماری هایتب دنگیوتب زردمی شوند و نیزویروس نیل غربیهستند.

مطالعات نشان داده اند افرادی که دارای جهش CCR5-Delta;32 هستند، احتمال بیشتری وجود دارد که دچار بیماری های انسفالیت شدید یا بیماری هایی که ناقل آن ها کنه ها هستند، شوند؛ و نیز دارای واکنش شدیدی در برابر واکسن تب زرد هستند. کائول می گوید:

فقدان ژن CCR5 می تواند دارای پیامدهای وخیمی باشد,.

حتی آنفلوآنزا هم می تواند خطری جدی برای دوقلو ها محسوب شود. پژوهش هایی که روی موش انجام شده است، نشان می دهند که پروتئین CCR5، سلول های کلیدی سیستم ایمنی را برای مبارزه با ویروس ها در ریه ها به خدمت می گیرد. بدون این ژن، این سیستم دفاعی مشکل پیدا می کند. یک مطالعه در اسپانیا نشان داده است احتمال مرگ در اثر عفونت آنفلوآنزا در افرادی که دارای حذف CCR5-Delta;32 هستند، چهار برابر بیشتر از افراد معمولی است و چین منطقه ای است که در آن شیوع آنفلوآنزا بالا است.

داشنمندان همچنین دریافته اند که احتمال مرگ زودهنگام در میان افراد مبتلا بهام اس(اسکلروز چندگانه)که دارای حذف CCR5-Delta;32 هستند، نسبت به بیمارانی که این جهش را ندارند، دو برابربیشتراست.

نقش های دیگری که CCR5 ممکن است در بیماری های مزمن دیگری نظیرهپاتیت Cیادیابتداشته باشد، هنوز آشکار نیست؛ مطالعات مشخص نکرده اند که آیا این ژن کمک کننده است، مضر است یا این که تاثیری روی این بیماری ها ندارد.

مورد عجیب دیگر اینکه بر اساس اطلاعات فرم رضایت، ظاهرا درمورد هیچکدام از این اثرات با والدین دختران یا دیگر زوج هایی که در آزمایشات هی شرکت داشته اند، سخنی به میان نیامده است. مگان آلیس از کلینیک مایو می گوید رویکرد کسب رضایت آگاهانه ی هی یک فاجعه بوده است.

او به چندین درخواستNatureبرای توضیحی در این مورد پاسخی نداده است.

در برخی ازمطالعاتنشان داده شده است که در موش، فقدان ژن CCR5 دارای اثرات مثبتی است. موش هایی که این ژن را نداشتند درمقایسه با موش هایی دارای این ژن، پیمودن یک مسیر مارپیچ را به طور سریع تری یاد می گیردند و محرک درد را هم سریع تر به خاطر می آوردند.کوین فاکسعصب شناس دانشگاه کاردیف و نویسنده ی همکار این مقاله می گوید:

حذف این ژن موجب بهبود ۳۰ تا ۶۰ درصد در عملکردی شناختی حیوانات می شد. این اثر واضح و بزرگ بود.

اگرچه فاکس درمورد تاثیر حذف این ژن روی یادگیری دوقلوها کنجکاو است؛ دیگر دانشمندان تردید دارند که حدف ژن فوق تاثیر قابل توجهی روی یادگیری دختران داشته باشد.کوین میچلدانشمند علم ژنتیک می گوید:

صدها و شاید هزاران ژن در مسئله ی هوش انسان دخیل هستند و اثری که در موش دیده شده است، ممکن است در انسان قابل ترجمه نباشد. این جهش حتی ممکن است دارای تاثیر منفی روی شناخت باشد، برای مثال این ژن شاید موجب تسریع در تشکیل حافظه شود؛ ولی از طرفی ممکن است فیلتر کردن خاطرات بی اهمیت را دشوار سازد. حتی اگر این جهش دارای اثر شناختی در انسان ها باشد، این بدان معنا نیست که لزوما این اتفاق خوبی خواهد بود.

سیلوا آلسینودانشمند عصب شناس دانشگاه کالیفرنیا و نویسنده ی همکار فاکس معتقد است که هر اثری احتمالا غیر قابل پیش بینی خواهد بود. او می گوید:

در علوم اعصاب، حذف این گیرنده می تواند مزایایی داشته باشد؛ ولی احتمال اینکه منجر به بروز نقص در برخی از عملکردهای شناختی شود نیز وجود دارد.

به عقیده ی مورفی، علی رغم رشد روزافزون حجم پژوهش های انجام شده در زمینه ی جهش، نتیجه گیری درمورد اثرات کلی آن دشوار است. افراد کمی دارای این جهش هستند و فراهم کردن یک اندازه ی نمونه ی بزرگ برای مطالعه ی این جهش آسان نیست. او می گوید:

پیامدهای احتمالی فقدان ژن عملکردی CCR5، احتمالا بیش از چیزی است که تاکنون ما تصور کرده ایم. آن چه ما از آن آگاهیم شاید فقط قله ی یک کوه یخ پنهان باشد.

این گزارش در ژورنالNatureمنتشر شده است.