معهد ماساتشوستس ينشئ نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية

معهد ماساتشوستس ينشئ نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية، طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة الأمريكية تقنية جديدة للمساعدة في إنتاج الأجسام المضادة وحيدة النسيلة والبروتينات الأخرى، حيث أنشأوا نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية قادر على إنتاج كمية معينة ودقيقة من بروتين في خلايا الكائنات الثدية، والذي من المرجح أن يساهم بشكل كبير في علاج السرطان وبعض الأمراض الأخرى التي تعامي منها البشرية ضمن نتائج علاجية وحيوية بالغة الأهمية، خاصة وأنه قائم على نظام التعديل والنسخ الجيني الشهير كريسبر الذي تم تطويره من قبل معهد ماساتشوستس نفسه عام 2013 الماضي.

معهد ماساتشوستس ينشئ نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية

كشفت مجلة Nature Communications العلمية صباح اليوم الجمعة، عن أن معهد ماساتشوستس نجح في إنشاء نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية، وذلك خلال الدراسة الجديدة التي قام بها باحثي المعهد في خضم عملهم على إنتاج العديد من البروتينات العلاجية في مفاعلات حيوية تحتوي على خلايا ثدية، والتي تم تصميمها بدقية لتوليد نوع محدد من البروتينات المطلوبة عبر استهداف منطقة التحفيز المرتبطة بعوامل النسخ الجيني فيها، الأمر الذي ساعدهم في بناء مكتبة من الأجزاء البيولوجية الاصطناعية التي من شأنها أن تسمح لهم بإيصال أي جين متحور للهدف المطلوب والتحكم بدقة في تعبيره الجيني.

مكونات نظام التحكم الجديد للجينات الاصطناعية

وفقا لما قاله البروفيسور ويليام تشين، الأستاذ المساعد في قسم العلوم الطبية الحيوية بجامعة ساوث داكوتا ومعهد ماساتشوستس:" إن فكرة إنشاء نظام التحكم الجديد للجينات الاصطناعية هذا، تتمحور حول الحصول على نظام اصطناعي محفز كامل الطيف، الذي يمكنه الانتقال من المجال الحيوي المنخفض للغاية إلى المرتفع للغاية، بغرض استيعاب التطبيقات الخلوية والجينية المختلفة"، كما و أوضح أن مكونات نظام التحكم الجديد للجينات الاصطناعية هذا تشمل :

• الجين البروتيني المراد نسخه بجانب تسلسل الجين المشغل.
• مواقع ربط عامل النسخ الاصطناعي الجيني.
• دليل الحمض النووي الريبي RNA المرتبط بتسلسلات المشغل الجينية.
• مجال تنشيط المسخ المربط ببروتين Cas9 المعطل وراثيا.
• عامل النسخ المعتمد على نظام كريسبر لتشغيل التعبير الجيني.

هل تم اختبار النظام ؟

بعد الكشف عن أن معهد ماساتشوستس أنشا نظام تحكم جديد للجينات الاصطناعية، أكد البروفيسور تشين بأنه قد تم اختبار النظام على عدة أنواع من خلايا الثديات بالفعل، بما في ذلك خلايا مأخوذة من مبيض الهامستر الصيني، والتي تستخدم بشكل واسع النطاق لإنتاج البروتينات العلاجية، حيث كانت النتائج مشابهة للغاية للخلايا الأخرى التي تم اختبارها في السابق، وقد أضاف قائلا: " أظهر النظام تناسقا عاليا للغاية في العمل على أنواع مختلفة من الخلايا والجينات المستهدفة، إن هذه نقطة انطلاق جيدة للتفكير في تنظيم التعبير الجيني والتحكم في سلوك الخلية باستخدام نظام اصطناعي قابل للضبط ويمكن التنبؤ به".

بالإضافة إلى ذلك، قام الباحثين ببرمجة الخلايا المأخوذة من مبيض الهامستر الصيني في إنتاج كميات من الجسم المضاد البشري الذي يحمل اسم "anti-PD1"، والذي عندما تتعرض له الخلايا التائية البشرية تصبح أكثر فعالية وقدرة على قتل الخلايا السرطانية، فكلما زاد عدد هذه الأجسام المضادة البشرية التي يتم إنتاجها زادت احتمالية القضاء على السرطان.