كيف اقترح طالبٌ سوريٌّ استهداف سرطان الجلد بواسطة مرهم وتقنية كريسبر

حاز المتسابق السوري "مجد نصرة" في أولمبياد علم الأحياء الدولي IB02020 -الذي نظمته اليابان عن بعد- على الميدالية البرونزية، كذلك حاز فريقه الذي يضم طلاب أولمبياد من جنسياتٍ مختلفةٍ على جائزة رئيس اللجنة المنظمة لأولمبياد علم الأحياء عن أكثر فريقٍ متميز

The IBO2020 President Award for an outstanding group

وقد عرض أعضاء هذا الفريق في مشروعهم فكرة استخدام الجسيمات النانوية مثل الليبوزومات لعلاج سرطان الجلد بآلية التعديل الجيني بتقنية كريسبر CRISPR/Cas9، إذ تُدخل مكونات نظام CRISPR/Cas9 إلى الليبوزومات، والتي بدورها تُضاف إلى مرهمٍ يُطبق موضعياً على سطح الجلد (1).

سنتناول فيما يأتي شرحاً عن فكرة عمل هذا الاقتراح:

يُعدُّ سرطان الجلد من أخطر أنواع السرطانات، ويتطور في الخلايا الصبغية المسؤولة عن إنتاج الميلانين وهي المادة التي تمنح البشرة لونها. ينشأ سرطان الجلد نتيجة طفراتٍ في الحمض النووي لخلايا الجلد مما يجعلها تتكاثر بسرعةٍ وبطريقةٍ غير منتظمة (2)، إذ تحوي ما يقارب 50٪ من حالات سرطان الجلد على طفراتٍ في جين BRAF (3)، الذي يرمز بروتيناً يؤدي دوراً هاماً في تنظيم الدورة الخلوية والنمو والتمايز الخلوي (4). ومن أكثر طفرات هذا الجين شيوعاً هي طفرة  V600E، إذ يُستبدل فيها الفالين في الموقع 600 من البروتين بحمض الجلوتاميك، وتشكّل هذه الطفرة أكثر من 90٪ من الطفرات في جين BRAF (3).

اقترح الفريق استهداف جين BRAF الطافر في الخلايا السرطانية باستعمال تقنية CRISPR/Cas9 بهدف علاج سرطان الجلد، وتتميز هذه الطريقة ببساطتها وقدرتها على تعديل الجينوم بنوعيةٍ عاليةٍ عن طريق استخدام جزء رنا RNA قادرٍ على التعرف على تسلسل الجين الطافر ليقوم نوكلياز Cas9 بشطره وتعطيله (5). 

نظراً لأن العلاج الجيني ذو التأثير الجهازي قد يحمل خطورةً عالية، اعتقد الفريق أنه من الأفضل تصميم شكلٍ من أشكال العلاج الجيني ذو تأثيرٍ موضعي مثل المرهم. كذلك اقترح الفريق أيضاً أن تُستخدم الليبوزومات لإدخال مكونات نظام CRISPR/Cas9 إلى الخلايا الورمية، وتعرف الليبوزومات بأنها حويصلات كروية ذات طبقة مزدوجة من الفوسفوليبيدات. ونظراً لأن تركيبها مماثل لتركيب الأغشية الخلوية  فإنها تستطيع النفاذ إلى داخل الخلية حاملةً معها مختلف المواد الدوائية المنحلة، المحبة أو الكارهة للماء (6). يمكن تعديل هذه الليبوزومات لتعبر عن مواد نوعية ترتبط بمستقبلاتٍ محددةٍ على سطح خلايا سرطان الجلد، وذلك يُقلل من التأثيرات الجانبية غير النوعية للعلاج (7).

بالتأكيد هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات للتأكد من سلامة هذه الطريقة وفعاليتها، كذلك فإنه يجب إجراء اختبارات على المريض بحثًا عن الطفرة قبل البدء بالعلاج لأن هذه الطفرة غير موجودة في جميع حالات سرطان الجلد.

المصادر