ویرایش ژن کریسپر (CRISPR) پس از کشفش برای یک دهه در آستانه تحول در علم پزشکی قرار داشت. سپس، در سال ۲۰۲۳، دانشمندان شروع به استفاده از آن برای بیماری سلول داسیشکل کردند و ویکتوریا گری، بیماری که با درد مداوم زندگی میکرد – دردی شبیه رعد و برق در بدنش، به گفته خودش – اولین درمان ویرایش ژن کریسپر را دریافت کرد که توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) تأیید شده بود. علائم او ناپدید شد؛ همین اتفاق برای تقریباً همه شرکتکنندگان در کارآزمایی بالینی که او بخشی از آن بود نیز افتاد.
امسال، این فناوری شروع به عبور از مانع بعدی خود کرده است. بیشتر ۸ میلیون نفری که در سراسر جهان به بیماری سلول داسیشکل مبتلا هستند، جهش ژنتیکی مشابهی دارند؛ درمان اختلالات نادر نیازمند رسیدگی به جهشهای مختلف و متعدد است، حتی در یک بیماری واحد. و اگرچه بیماریهای نادر در مجموع ۳۰ میلیون آمریکایی را تحت تأثیر قرار میدهند، اما افراد نسبتاً کمی با هر یک از آنها تشخیص داده میشوند. فیودور اورنوف (Fyodor Urnov)، مدیر علمی مؤسسه ژنومیک نوآورانه (IGI) دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، فهرستی از بیماریهای نادر را به من نشان داد و به یکی از آنها اشاره کرد که تنها ۵۰ نفر به آن مبتلا هستند. او پرسید: «چه کسی روی بیماریای کار میکند که تنها ۵۰ بیمار دارد؟» و حتی در یک اختلال، هر فرد ممکن است به درمان کریسپر سفارشی خود نیاز داشته باشد. توسعهدهندگان دارویی انگیزه مالی کمی برای صرف سالها و میلیونها دلار برای طراحی درمانهایی دارند که ممکن است نیاز به شخصیسازی برای تنها یک نفر داشته باشند.
با این حال، این فناوری آماده درمان حداقل برخی از این بیماریها است. کریشانو ساها (Krishanu Saha)، پژوهشگر ویرایش ژن در دانشگاه ویسکانسین در مدیسون، به من گفت: «اکنون یک جعبهابزار کامل وجود دارد که میتواند تقریباً هر قسمت از ژنوم را با دقت بسیار هدف قرار دهد.» اگر پژوهشگران بتوانند یک پلتفرم کریسپر را برای یک بیماری، یا حتی چندین بیماری مشابه، بسازند و آن الگو را برای هر بیمار تنظیم کنند، میتوانند اختلالات بسیار نادر را سریعتر و اقتصادیتر هدف قرار دهند. اورنوف گفت: شاید درمان اولین بیمار برای یک بیماری ۲ میلیون دلار و یک سال زمان برای توسعه نیاز داشته باشد؛ اما برای بیمار سوم، هزینه باید به مثلاً ۱۰۰ هزار دلار و یک ماه توسعه کاهش یابد، زیرا شما قبلاً ثابت کردهاید که اجزای بازاستفادهشده ایمن هستند.
جنیفر دودنا (Jennifer Doudna)، بنیانگذار IGI و یکی از برندگان جایزه نوبل برای کشف ویرایش ژن کریسپر، به من گفت: «ما سالهاست که در مسیر فکر کردن به کریسپر به عنوان یک پلتفرم حرکت میکنیم.» اما به نظر او، سال ۲۰۲۵ اولین باری بود که بسیاری از مردم پتانسیل آن را درک کردند. کودک خردسالی به نام کیجی مالدون (KJ Muldoon) دلیل بزرگی برای این امر است.
در ماه فوریه، مالدون اولین کودکی شد که یکی از این درمانهای ویرایش ژن کریسپر شخصیسازیشده را دریافت کرد که برای رفع جهش خاص او طراحی شده بود. افرادی که با بیماری ژنتیکی نادر او، نوعی اختلال چرخه اوره، متولد میشوند، حدود ۵۰ درصد شانس دارند که از دوران نوزادی جان سالم به در ببرند. در صورت بقا، با تأخیرهای شدید تکوینی زندگی میکنند و معمولاً به پیوند کبد نیاز دارند. اما مالدون در شش ماهگی درمان سفارشی خود را دریافت کرد و اکنون یک کودک یک ساله سالم است. درمان او اثباتی بود بر اینکه درمانهای ویرایش ژن سفارشی میتوانند کار کنند و میتوانند نسبتاً سریع، و در عین حال ایمن، توسعه یابند.
درمان او همچنین به دانشمندان فرصتی برای امتحان رویکرد پلتفرمی میدهد. کودک بعدی که برای اختلال چرخه اوره تحت درمان قرار میگیرد، باید بتواند درمان کریسپر را از الگوی مالدون دریافت کند، که برای DNA منحصربهفرد او تنظیم شده است. فناوری کریسپر از آرانای راهنما (guide RNA)، نوعی GPS مولکولی، برای ارسال پروتئین ویرایشگر به یک آدرس خاص در DNA فرد استفاده میکند. هدف قرار دادن یک جهش متفاوت تنها به معنای تغییر آدرس است. پرونده مالدون، علاوه بر این، به ویرایش ژن شخصیسازیشده به طور کلی نیز شتاب بیشتری بخشید. دولت فدرال اخیراً دو برنامه مهم را اعلام کرده است که بودجهای را برای دانشمندانی که روی درمانهای شخصیسازیشده برای بیماریهای نادر کار میکنند، ارائه میدهد. دودنا گفت، تمرکز اکنون بر یافتن راهی برای «در دسترس قرار دادن کریسپر سفارشی برای هر کسی که به آن نیاز دارد» است.
سالهاست که یکی از موانع اصلی، سیستم نظارتی دارویی ایالات متحده بوده است. فرآیندهای تأیید آن برای داروهای سنتی که به افراد زیادی کمک میکنند، طراحی شدهاند، نه برای یک درمان سفارشی که به یک کودک در فیلادلفیا کمک میکند. سازمان غذا و دارو (FDA) هر درمان، حتی برای یک بیماری مشابه، را به عنوان یک داروی متفاوت در نظر گرفته است. از نظر بیوشیمیایی، دو درمان ممکن است معادل یک پیتزا با پپرونی و دیگری با آرتیشو باشند. اما تحت فرآیند تأیید FDA، به گفته اورنوف که او نیز بخشی از تیمی بود که درمان مالدون را طراحی کرد، «شما به نقطه اول بازمیگردید. شما فر را دوباره تأیید میکنید. شما فردی را که خمیر پیتزا را پرتاب میکند، دوباره تأیید میکنید. شما تأیید میکنید که پنیر هنوز برای خوردن ایمن است.» FDA در چند سال گذشته تلاش کرده است این فرآیند را تغییر دهد و ماه گذشته، دو نفر از مقامات ارشد آن، مارتی ماکاری (Marty Makary) و وینای پراساد (Vinay Prasad)، مسیر جدیدی برای تأیید دارو اعلام کردند که میتواند تأییدیهها را برای درمانهای شخصیسازیشده بیماریهای نادر تسریع بخشد. این چارچوب تا حد زیادی از موفقیت درمان مالدون الهام گرفته شده است. (FDA به درخواست برای اظهار نظر پاسخی نداد.)
مسیر جدید، راه را برای رویکرد پلتفرمی که دانشمندان امید به آن داشتهاند، باز میکند. اگر پژوهشگران بتوانند ثابت کنند که تعداد کمی از بیماران را برای یک بیماری ژنتیکی نادر با موفقیت درمان کردهاند، میتوانند به سفارشیسازی درمانها برای جهشهای دیگر و احتمالاً برای شرایط مشابه ادامه دهند. دودنا گفت که این فرآیند سادهسازی شده میتواند بالاخره بازیگران سودجو را جذب کند – بهترین شانس برای رساندن این درمانهای سفارشی به بیماران به صورت انبوه. او گفت: «اگر بتوانیم کارآزماییها را با هم ترکیب کنیم تا بتوانیم چندین بیماری مرتبط را بدون شروع از ابتدا درمان کنیم، این میتواند اقتصاد درمان بیماریهای نادر را به کلی تغییر دهد.»
اولین کارآزماییهای بالینی در این مدل به زودی آغاز خواهد شد. اورنوف و همکارانش قصد دارند یک پلتفرم برای اختلالات نادر ایمنی را بررسی کنند؛ ربکا ارنز-نیکلاس (Rebecca Ahrens-Nicklas) و کیران موسونورو (Kiran Musunuru)، ژنتیکدانانی که مالدون را در بیمارستان کودکان فیلادلفیا (Children's Hospital of Philadelphia) درمان کردند، به من گفتند که قصد دارند زمستان امسال یک کارآزمایی را برای کودکان مبتلا به انواع مختلف اختلال چرخه اوره آغاز کنند. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، کودک دیگری در آینده نزدیک درمانی بر اساس الگوی مالدون دریافت خواهد کرد.
ارنز-نیکلاس گفت که کار کردن به این شیوه مسئولیت بیشتری را برای دانشمندان در خصوص آزمایش دقیق درمانهایشان به همراه دارد. ویرایش ژن میتواند با خطا همراه باشد: یک درمان ممکن است به طور تصادفی قسمت اشتباهی از DNA بیمار را تغییر دهد، یا مکانیسم تحویل میتواند یک واکنش ایمنی کشنده را در بدن او تحریک کند. او گفت: «اگر برای دریافت تأییدیه، مجبور به درمان تعداد کمتری از افراد باشید، باید اطمینان حاصل کنید که ایمنی را در آن افراد محدود به طور قوی اندازه میگیرید و هر گونه خطری را به جامعه ویرایش ژن گستردهتر اطلاع میدهید.» اما در صورت انجام صحیح، این کارآزماییها گام بزرگی به سوی ارائه درمانهای سفارشی بیشتر به افراد بیشتر هستند.
همه پژوهشگرانی که با آنها صحبت کردم تأکید کردند که اینها روزهای اولیه هستند. به دلیل نحوه عملکرد مکانیسمهای فعلی تحویل ویرایش ژن، دانشمندان عمدتاً به درمان اختلالات در خون و کبد محدود هستند. و پژوهشگران در حال حاضر بر بیماریهای منفرد، یا گروههایی از بیماریهای مشابه، تمرکز دارند. رؤیای آنها این است که یک پلتفرم کریسپر داشته باشند که بتواند بسیاری از اختلالات ناهمگون را برطرف کند، اما واقعیت فعلی این است که بسیاری از خانوادهها همچنان بدون درمانهای سفارشی باقی خواهند ماند. دودنا گفت که درمان مالدون «نیاز به تیمی از افراد در سازمانهای غیرانتفاعی و شرکتهای سودجو در کشورهای متعدد داشت که در مقیاسی کار میکردند که من هرگز ندیدهام.» و آنها زندگی او را تغییر دادند. والدین او مطمئن نبودند که او هرگز بتواند به تنهایی بنشیند، اما اخیراً، مالدون اولین قدمهای خود را برداشت. مطبوعات او را «کودک معجزه» نامیدهاند. اکنون معجزههایی مانند او باید به امری عادی تبدیل شوند.