ژن درمانی – درمان های آینده در ژن های ما

دنیایی را تصور کنید که در آن اختلالات ژنتیکی نادر یا ارثی را می توان با هدف قرار دادن دقیق علل ریشه ای درمان یا پیشگیری کرد. به جای درمان اختلالات خونی، بیماری های شبکیه، بیماری های عصبی عضلانی و سایر بیماری ها، آنها را از بین می بریم.

این حال و وعده ژن درمانی است. اما درمان مبتنی بر ژن، فراتر از اختلالات ژنتیکی نادر، فرصت‌های بیشتری و پتانسیل تقریباً نامحدودی را باز می‌کند.

جیمز سابری، رئیس جهانی همکاری دارویی Roche Pharma می گوید: «این یک مرز جدید است. از بسیاری جهات، محدودیت‌ها تنها چیزی است که دانشمندان می‌توانند به آن فکر کنند. واقعاً اینجاست که ارزش همکاری در سراسر Roche و با شرکای فعلی و آینده ما مشخص می‌شود.»

این طرز فکر منجر به کسب Spark Therapeutics، مرکز برتر ژن درمانی مستقر در فیلادلفیا شد.

جف مارازو، مدیرعامل و یکی از بنیان‌گذاران Spark Therapeutics می‌گوید: دنیایی را تصور کنید که هیچ زندگی با بیماری‌های ژنتیکی محدود نمی‌شود. جاه‌طلبی ژن‌ درمانی برای درمان یا احتمالاً پیشگیری از بیماری برای میلیون‌ها نفری که با یک بیماری ارثی زندگی می‌کنند تحقق می‌یابد. با پرداختن به برخی بیماری ها در سطح ژنتیکی، کل زندگی، خانواده ها و سیستم مراقبت های بهداشتی جهانی ما می توانند با باز کردن پتانسیل کامل ژن درمانی متحول شوند.

نسل بعدی داروهای پیشگام، با محوریت و مرکز ژن درمانی، مسیری را به سوی مراقبت های بهداشتی جهانی واقعا شخصی سازی شده ایجاد می کند. این یک رویکرد پیشگیرانه است که با مشارکت و همکاری تقویت شده است. به دنبال مراقبت های بهداشتی بهتر با هزینه کمتر برای جامعه است.

ژن چیست؟

برای درک ژن درمانی، باید از ژن ها شروع کنیم. سلول ها واحدهای اساسی زندگی هستند و هر سلول حاوی مجموعه کاملی از دستورالعمل ها یا ژن ها است. هر ژن پروتئین متفاوتی یا “پایان کاری” سلول و دستورالعمل های تنظیمی زمان استفاده از این ژن را کد می کند. سلول‌های بدن ما متفاوت هستند. هر سلول تنها از برخی از ژن‌ها بر اساس نیاز خود استفاده می‌کند. سلول‌های ایمنی برای مبارزه با عفونت‌ها به ژن‌هایی برای پروتئین‌هایی مانند آنتی‌بادی‌ها نیاز دارند، سلول‌های مغز به ژن‌هایی نیاز دارند که انتقال‌دهنده‌های عصبی را رمزگذاری می‌کنند.

اما گاهی اوقات ژن‌های ما دارای نقصی در کد هستند، یا نقصی که در بدو تولد از والدین خود به ارث می‌بریم. یا به مرور زمان در بدن ما ایجاد می‌شود و می‌تواند باعث بیماری شود، زیرا سلول‌ها نمی‌توانند به درستی کار کنند. در برخی موارد ارثی، خطا عمده است و باعث بیماری شدیدی مانند هموفیلی یا بیماری هانتینگتون می شود. در موارد دیگر، تفاوت‌هایی که به ارث می‌بریم بخشی از تنوع طبیعی بین انسان‌ها است. اما می‌تواند خطر ابتلا به بیماری‌های رایج مانند بیماری قلبی یا دیابت نوع 2 را افزایش دهد. اما ژن ها همچنین می توانند در طول زندگی ما جهش پیدا کنند. به خصوص به دلیل خطاهایی که در طول عمر ایجاد می شود و منجر به بیماری ها، به ویژه سرطان می شود.

در آینده، به جای یک سری درمان‌های پزشکی سنتی که فقط برخی از بیماری‌ها را مدیریت می‌کنند. یا یک عمر تزریق، تزریق، نظارت، تنظیمات و قرار ملاقات‌های مداوم با پزشک – بیماران ممکن است در عوض از درمان ژن‌درمانی برای رفع این مشکل استفاده کنند.

مسیر سخت در ژن درمانی

در حالی که چشم انداز ژن درمانی الهام بخش است، آسان یا آنی نخواهد بود. قبل از اینکه به غروب خورشید با درمان های عالی برای بیماری های ژنتیکی بپردازیم، چالش هایی وجود دارد که باید بر آن غلبه کنیم. برخی از جنبه های علم پشت ژن درمانی ناشناخته است. زمین خوردن، ناامیدی و شکست وجود خواهد داشت.

حتی زمانی که راه‌حل‌هایی در آزمایشگاه یافت می‌شوند، به شکل ناقل‌های جدید یا «پیام‌رسان‌هایی» که حاوی دستورالعمل‌های ژنتیکی جدید برای مسدود کردن، از بین بردن یا کنترل نادرست‌ها هستند. این پیشرفت‌ها باید با دقت به انسان‌ها و در مقیاس بزرگ ترجمه شوند. فرآیندهای تولیدی که می توانند به طور مکرر و مطمئن داروهای مشابهی را در مراکز تولیدی تولید کنند.

در برخی موارد، آینده اکنون است. در سال 2019 Spark Therapeutics، واقع در فیلادلفیا، به مرکز برتر ژن درمانی در Roche تبدیل شد. تعهد جسورانه گروه Roche به همکاری‌های ژن درمانی در سراسر سازمان و صنعت، نقش مهمی در زمین دارد. امکان و پتانسیل استفاده از ژن‌ها برای درمان یا پیشگیری از بیماری‌ها در حال حاضر و در آینده، یک مسیر روشن به جایی است که گروه Roche و مراقبت‌های بهداشتی در آن قرار دارند. رهبری کرد.

ما دنیایی را تصور می کنیم که در آن هیچ زندگی توسط بیماری های ژنتیکی محدود نمی شود، و رسیدن به آن نقطه مستلزم آن است که پتانسیل کامل ژن درمانی را باز کنیم.

جف مارازو
مدیرعامل Spark Therapeutics

چالش های موجود در ژن درمانی

اغلب، بسیاری از چالش های باقی مانده را می توان با گرد هم آوردن دانشمندان و رویکردهای مختلف در یک مشارکت حل کرد. به عنوان مثال، Roche در سال 2020 وارد دو همکاری شد که بر حل دو بخش از پازل تمرکز دارد. Roche و Spark Therapeutics با Dyno Therapeutics کار می کنند تا کپسیدهای ویروسی بهینه شده را مهندسی کنند. (به بسته های کوچکی که از راه حل های ژنتیکی محافظت، حمل و نقل و ارائه می کنند فکر کنید.) با کمک یادگیری ماشینی که در زیست شناسی به کار می رود. و مشارکت با CEVEC Pharmaceuticals از تخصص آنها در تولید ناقل ویروسی با کارایی بالا استفاده می کند. ناقل‌های ویروسی ابزارهایی هستند که مواد ژنتیکی را به سلول‌ها می‌رسانند و این مشارکت می‌تواند تولید بیودارویی در مقیاس بزرگ این ناقل‌ها را امکان‌پذیر کند.

چشم انداز خود را به واقعیت تبدیل کنیم

جیمز می‌گوید: «من معتقدم که طی 20 یا 30 سال آینده، ژن‌درمانی مهمترین دسته از داروهای پیشگام در صنعت ما خواهد بود. دلیل آن واضح است: اگر بتوانید وارد عمل شوید و جراحی ژنتیکی را انجام دهید. با حذف ژن‌های نادرست یا تنظیم‌شده غیرطبیعی و جایگزینی آن‌ها با ژن‌هایی که به طور معمول تنظیم می‌شوند. آنگاه می‌توانید به اساس علت بیماری دست پیدا کنید و آن را اصلاح کنید. در حال حاضر نسخه 1.0 برای ژن درمانی است، اما ما در مورد آینده بسیار هیجان زده هستیم . همکاری ما با شرکت های پیشرو مانند Spark این چشم انداز را به واقعیت تبدیل می کند.

ژن درمانی امروزه کجا قرار دارد

در حال حاضر، شواهد اولیه ای وجود دارد که نشان می دهد ژن درمانی می تواند زندگی بیماران مبتلا به بیماری های خاص را با معرفی یک ژن فعال تغییر دهد تا وارد عمل شود و کار یک ژن نادرست را انجام دهد. اما در نسخه های 2.0 یا 3.0، ژن درمانی شامل برداشتن یک ژن و جایگزینی آن با ژنی دیگر است. مانند جراحی در سطح ژنتیکی، یا با افزودن یک ژن جدید برای تولید پروتئینی که درمانی است. مانند یک داروی آنتی بادی ناقل برعلیه یک هدف. که باعث بیماری می شود

Spark Therapeutics اولین شرکتی در ایالات متحده بود که ژن درمانی را با پشتیبانی از قابلیت های تحقیقاتی، تجاری و تولیدی قوی خود راه اندازی کرد. پس از مدت ها خواستگاری، روش و اسپارک آینده خود را هماهنگ کردند. پس از خرید در دسامبر 2019، اسپارک در فیلادلفیا مستقل باقی می ماند که توسط جف، که هشت سال پیش شرکت را تاسیس کرد، اداره می شود. فدریکو مینگوززی، مدیر ارشد علمی، کشف بیشتر و توسعه پیش بالینی ژن درمانی های جدید را هدایت می کند.

فدریکو می گوید در نهایت، آینده پزشکی ترکیبی از رویکردهای مکمل خواهد بود. از جمله مولکول های کوچک، مولکول های بزرگ، و درمان های قابل برنامه ریزی که شامل ژن درمانی، سلول درمانی، درمان های باکتریایی و درمان های مبتنی بر RNA می شود. Spark Therapeutics بخشی جدایی ناپذیر از آن در Roche است.

فدریکو می‌گوید: «پس از خرید، هیجان زیادی در شرکت وجود داشت. ما هنوز سخت در حال کار برای توسعه ژن درمانی هستیم، اما همچنین با همکاران خود در سرتاسر Roche همکاری بیشتری داریم. این فوق‌العاده است، زیرا فرصت‌های جدیدی برای توسعه داروهای تغییر دهنده زندگی ایجاد می‌کند. ترکیب قابلیت ها یک راه عالی برای سرعت بخشیدن به توسعه درمان های جدید برای ارائه به بیماران است. این بخشی از شغل من است که دوستش دارم و این چیزی است که من را هر روز به سر کار می آورد.»

چگونه ژن درمانی می تواند کمک کند

مراقبت های بهداشتی امروزی از داروهای سنتی استفاده می کند که پروتئین ها را برای مدیریت یا درمان بیماری ها هدف قرار می دهند. اما ژن درمانی بر ژن‌های کدکننده پروتئین‌ها تأثیر می‌گذارد و از این طریق از ژن‌ها برای درمان یا حتی روزی پیشگیری از بیماری استفاده می‌کند.

ژن ها را می توان به روش های مختلف به سلول ها رساند. Spark Therapeutics از ابتدا بر روی ناقل‌های ویروس مرتبط با آدنو (AAV) متمرکز بوده است که از یک ویروس موجود در طبیعت مشتق شده‌اند. ناقل های ویروسی از توانایی ذاتی ویروس برای ورود به سلول ها استفاده می کنند و ژن درمانی را با خود حمل می کنند. AAVها به عنوان یک “پیام رسان” برای انتقال ژن ها گزینه جذابی هستند، زیرا ایمن، پایدار و سالم نگه داشته می شوند.

یک روز، ژن درمانی می تواند به یک رویکرد رایج برای استفاده از خود بدن انسان به عنوان محل تولید پروتئین های درمانی که ما طراحی می کنیم تبدیل شود. به‌جای اینکه شرکت‌هایی مانند Roche پروتئین‌ها را در یک کارخانه تولید با فناوری پیشرفته در مقیاس بزرگ تولید کنند، پروتئین‌درمانی‌ها به صورت فرامحلی پیش می‌روند و می‌توانند به عنوان مثال در کبد یا در سلول‌های گلیال مغز شما «تولید شوند».

Sylke Poehling، ارشد می گوید: «آنچه که ژن درمانی به ما امکان می دهد، به طور بالقوه انجام دهیم، استفاده از بدن انسان به عنوان کارخانه زیستی تخصصی خودمان است. یعنی می توانیم از ژن های برنامه ریزی شده برای تولید پروتئین و درمان آنتی بادی در برابر بیماری های مزمن استفاده کنیم. معاون رئیس جمهور، رئیس جهانی، روش های درمانی، تحقیقات و توسعه اولیه داروسازی Roche. “اینها راه هایی است که ما به این فکر می کنیم که چگونه می توانیم همه با هم جمع شویم تا مرزهای کاری را که در حال حاضر انجام می دهیم تکمیل و جابجا کنیم.”

پیشگیری بیماری به عنوان یک سرمایه گذاری

فراتر از فشار به سمت علم سطح بعدی، داروهای پیشگام همچنین نیازمند تغییر در طرز فکر، از نظر هزینه، برای حرکت از راه حل های مراقبت های بهداشتی واکنشی به راه حل های پیشگیرانه مانند ژن درمانی هستند. اکثر سیستم های بهداشتی امروزه بیماران را در مراحل بعدی بیماری تشخیص داده و درمان می کنند. و بر اساس درمان بیماری های مزمن ساخته شده اند.

ویلیام پائو، رئیس جهانی تحقیقات دارویی و توسعه اولیه Roche Pharma می‌گوید: «اگر پیوند بای‌پس عروق کرونر داشته باشید یا آپاندیس خود را از طریق جراحی خارج کنید، اتفاق می‌افتد، اما در آینده این جراحی ژنتیکی خواهد بود و می‌تواند زودتر اتفاق بیفتد. این امر آنچه را که ما به عنوان یک دارو در نظر می گیریم گسترش می دهد و پیامدهای بزرگی برای سیستم مراقبت های بهداشتی از نظر سهولت استفاده و دسترسی به درمان و همچنین از نظر اقتصادی بودن درمان دارد.

هزینه مراقبت های بهداشتی نه تنها مالی بلکه از نظر کیفیت زندگی برای بیمار – به طور سنتی طی سال ها (گاهی دهه ها) درمان یا جراحی آناتومیک متحمل می شود. ژن درمانی به طور بالقوه می تواند این متن را تغییر دهد و هزینه های تشخیص، درمان یا پیشگیری را به عنوان سرمایه گذاری بر روی بیماری های مزمن کمتر و کیفیت زندگی بهتر در آینده افزایش دهد. این امر مستلزم همکاری با سیستم‌های بهداشتی در سراسر جهان است تا امکان مدل‌های پرداخت نوآورانه فراهم شود که اطمینان حاصل شود که علم امیدوارکننده ژن درمانی می‌تواند در نهایت به بیماران برسد.

هدف و آینده چگونه خواهد بود؟

جف می‌ گوید: ما دنیایی را تصور می‌کنیم که هیچ زندگی با بیماری‌های ژنتیکی محدود نمی‌شود، و رسیدن به آن نقطه مستلزم آن است که پتانسیل کامل ژن‌درمانی را باز کنیم.

برای انجام این کار، ما در حال بررسی راه‌هایی برای گسترش خط لوله فعلی خود هستیم که بر بیماری‌های تک ژنی – بیماری‌های ناشی از تغییر در یک ژن واحد – و بر روی سه بافت هدف اصلی: چشم، کبد و سیستم عصبی مرکزی متمرکز است. فدریکو می گوید.

هدف برای آینده؟ گسترش نه تنها به سایر حوزه‌های درمانی، بلکه به بیماری‌های پیچیده‌تر، که در آن ژن‌های متعدد، هر کدام بخش کوچکی از خطر را بر اساس انواع رایج در جمعیت انسانی ایجاد می‌کنند. فدریکو می‌گوید که هدف اصلی این است که ژن‌درمانی‌های بیشتری را برای بیماران بیشتری به ارمغان بیاوریم تا نتایج بالینی را تغییر دهیم و در نهایت مراقبت‌های بهداشتی را برای بهتر شدن تغییر دهیم.