التكنولوجيا الحيوية
العلاج الجيني: فتح الابتكارات في علاج السرطان، الكشف عنه، وتطوير الأدوية
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
تعود تاريخ استخدام الجينات كأداة لعلاج البشر إلى ما يقرب من خمسة عقود، مما يمثل لحظة حاسمة في العلوم الطبية.
في عام 1972، تم اعتبار مفهوم العلاج الجيني لأول مرة كنوع من العلاج. تم تقديم هذه الفكرة الرائدة في ورقة بعنوان “Gene therapy for human genetic disease?” نُشرت في مجلة Science وكتبها T Friedman و R Roblin.
في تلك الورقة، ادعى المؤلفون أن “العلاج الجيني قد يحسن بعض الأمراض الجينية البشرية في المستقبل”. ودعوا إلى استمرار البحث “الموجه لتطوير تقنيات العلاج الجيني”. شكل هذا النداء للبحث بداية عصر جديد في الطب الجيني.
في الواقع، استغرق الأمر 18 سنة أخرى حتى حدث أول تجربة علاج جيني على البشر في عام 1990. كانت هذه التجربة خطوة مهمة إلى الأمام، ممهداً الطريق لمزيد من التقدم. في عام 2003، تم تحقيق إنجاز كبير آخر مع إكمال Human Genome Project.
أُطلق مشروع الجينوم البشري في أكتوبر 1990 واكتمل في أبريل 2003، ويُعتبر أحد أعظم الإنجازات العلمية في تاريخ البشرية لتوليده أول تسلسل للجينوم البشري.
بعد هذا المسار من التقدم العلمي، تم الوصول إلى إنجاز آخر عندما وافقت الصين على أول علاج جيني لعلاج سرطانات الرأس والرقبة.
نظرًا لأن هذا التطور يمثل بداية خط العلاج الذي نناقشه هنا، دعونا نتعمق في تفاصيله.
المنتج الأول المعتمد للعلاج الجيني للسرطان
في عام 2003، وافقت إدارة الغذاء والدواء الصينية (CFDA) على جينديسين، وهو فيروس أدينوفيروسي بشري p53 معاد تركيبه، تم تطويره من قبل شركة Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. دخل السوق التجاري كمنتج علاج جيني لعلاج سرطانات الرأس والرقبة. يُصمم العلاج للتوصيل عبر حقن داخل الورم بأقل تدخل جراحي، وكذلك عبر التسريب داخل التجويف أو داخل الأوعية الدموية.
أscientific review الذي فحص أداء العلاج خلال أول 12 سنة وجد أن الشركة قد صنعت 41 دفعة من جينديسين و169,571 قارورة. ومن المثير للإعجاب أن العلاج يمكن توصيله دون أي مضاعفات خطيرة تُذكر، باستثناء حمى عابرة مرتبطة بالناقل ظهرت لدى 50-60% من المرضى واستمرت لبضع ساعات فقط.
التجارب اللاحقة للعلاج الجيني
بعد نجاح الصين في تطبيق تجربة العلاج الجيني، استمرت التطورات. في عام 2005، بدأت أول تجربة علاج جيني لمرض الهيموفيليا ب باستخدام تقنية ناقل AAV.
تعمل ناقلات AAV كأدوات مهندسة حيويًا لنقل وتوصيل المادة الجينية بأمان إلى الأنسجة والخلايا المتأثرة باستخدام فيروس غير مغلف. ثم، في عام 2017، وافقت الولايات المتحدة على أول علاج جيني لمرض وراثي معروف بأنه يسبب العمى.
مع المزيد من التقدم العلمي في هذا المجال، من الواضح أن العلاجات القائمة على الجينات ستفتح آفاقًا جديدة لعلاج الأورام الشديدة التي يسببها أشكال مختلفة من السرطان.
لكن قبل الغوص أعمق في هذا المجال، من الضروري معرفة ما تعنيه المصطلحات المختلفة المتعلقة بالعلاج القائم على الجينات، والتي تشمل الهندسة الوراثية، الجينوم، علم الجينوم، وتسلسل الجينوم.
ما هو الهندسة الوراثية؟
تعرف المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري الهندسة الوراثية بأنها عملية “تستخدم تقنيات مخبرية لتغيير تركيبة الحمض النووي لكائن حي”.
يمكن أن يحدث تعديل تركيبة الحمض النووي بطرق مختلفة، تشمل مجموعة من التقنيات. قد يغيّر زوجًا قاعديًا واحدًا، أو يختار حذف منطقة كاملة من الحمض النووي لاستبدالها بقطعة جديدة، أو حتى يعمل عبر الأنواع حيث يُدخل جين من نوع إلى كائن من نوع مختلف. هذه المرونة في الهندسة الوراثية جعلتها أداة حيوية في أيدي مزودي حلول علاج السرطان.
ما هو علم الجينوم؟
علم الجينوم هو دراسة الجينات ويركز على فهم كيفية تفاعل جميع جينات الشخص مع بعضها البعض ومع بيئته. يتضمن هذا المجال دراسة متعمقة لمكونات مختلفة، بما في ذلك الحمض النووي، الخلايا، الهيستونات، النوكليوسومات، والكروموسومات. مصطلح “علم الجينوم” مشتق من “الجينوم”، الذي يشير إلى المجموعة الكاملة من الحمض النووي لكائن حي. كل خلية في جسم الإنسان تستحق الانتباه لأنها تحتوي على نسخة كاملة من ما يقرب من 3 مليارات زوج قاعدي من الحمض النووي.
انقر هنا لتتعرف على كل ما يتعلق بالاستثمار في علم الجينوم وCRISPR.
ما هو تسلسل الجينوم؟
الجينومات هي رموز جينية تساعد على تمييز كائن حي عن آخر. كما أن لكل إنسان بصمات أصابع مختلفة، لكل كائن حي رمز جيني فريد. لذلك، يساعد تسلسل الجينوم على التعرف على أنماط التعريف الفريدة لكل كائن مميز، سواء كان بكتيريا أو نباتًا أو ثدييًا.
تتكون عملية تسلسل الجينوم من أربعة مكونات رئيسية تشكل عملية شاملة:
- تقطيع الحمض النووي
- ترميز شريط الحمض النووي
- تسلسل الحمض النووي
- تحليل البيانات
مع كل هذه الأدوات التي تم تطويرها على مر السنين، حقق المجتمع العلمي والطبي نجاحًا كبيرًا في علاج الحالات المهددة للحياة، بما في ذلك السرطان. في الفقرات التالية، سنرى كيف يقودنا التحرك القائم على الجينات في جهود الكشف عن السرطان وعلاجه.
تهديد السرطان: إمبراطور جميع الأمراض
وصف الطبيب الأمريكي من أصل هندي سيثارثا موخيرجي السرطان بأنه “إمبراطور جميع الأمراض” في كتابه الصادر عام 2010، وهو وصف لا يزال مؤثرًا نظرًا لتأثير المرض. وبالمثل، تقدر الجمعية الأمريكية للسرطان أن ما يقرب من مليوني حالة سرطانية جديدة وأكثر من 600,000 وفاة بسبب السرطان شهدتها الولايات المتحدة وحدها في عام 2022.
وفقًا لدراسة أخرى عام 2020، كان سرطان الرئة السبب الرئيسي لوفاة المرضى من السرطان على مستوى العالم، حيث قدرت الوفيات بـ 1.8 مليون حالة (18٪)، يليه سرطان القولون والمستقيم (9.4٪)، والكبد (8.3٪)، والمعدة (7.7٪)، وسرطان الثدي لدى الإناث (6.9٪).
وبشكل أكثر إقناعًا، توقعت الدراسة ارتفاعًا بنسبة 47٪ في عبء السرطان العالمي مقارنةً بمستويات 2020. وتوقعت 28.4 مليون حالة في عام 2040، أي أكثر من 9 ملايين حالة مقارنةً بـ 19.3 مليون حالة تم رصدها في عام 2020.
الأرقام ترسم صورة مروعة، ومن الضروري تعزيز الجهود الابتكارية في الكشف المبكر عن السرطان حتى يحصل الأطباء على الوقت الكافي لمعالجة أسبابه الجذرية وعلاجه. ومن المثير للآمال أن العديد من الجهود القائمة على الجينات قد أسفرت عن نتائج إيجابية في هذا الاتجاه.
الشركات التي تستفيد من تسلسل الجينوم للكشف عن السرطان وعلاجه
1. SeekInCare
SeekInCare، حل من SeekIn Inc.، هو اختبار كشف متعدد السرطانات قائم على الدم قادر على اكتشاف أكثر من عشرين نوعًا من السرطان. تستفيد هذه الحل المتقدم من تسلسل الجينوم الكامل للحمض النووي الخالي من الخلايا، وهي تقنية مركزية في قدرته التشخيصية.
حسب تعريف مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، فإن تسلسل الجينوم الكامل هو إجراء مخبري لتحديد ترتيب القواعد في جينوم كائن حي. القواعد النيوكليوتيدية هي ما يشكل الخصائص الجينية الفريدة للكائن.
قام الباحثون بتقييم فعالية الاختبار على 617 مريضًا مصابًا بالسرطان، محققين نتائج ملحوظة. تمكنوا من تحديد 404 منهم، بمعدل حساسية 65.5٪ وخصوصية 97.9٪. أظهرت النتائج أن كلما ارتفعت مرحلة السرطان، ارتفعت حساسية الاختبار. بينما كانت 46.9٪ لسرطان المرحلة الأولى، ارتفعت إلى 81.8٪ لسرطان المرحلة الرابعة.
في دراسة واقعية مستقبلية أجريت على 1203 مريض، قدم الاختبار حساسية 60.0٪ وخصوصية 96.1٪.
تأسست SeekIn Inc. في أوائل عام 2018، وهي شركة تكنولوجيا حيوية تركز على الكشف المبكر عن السرطان عبر الدم. تؤمن الشركة أن الكشف المبكر عن السرطان يمكن أن يقلل معدل الوفيات بنسبة 15٪.
إلى جانب SeekInCare، لديها حلول مثل SeekInCure و SeekIn Clarity. يراقب SeekInCure عودة السرطان ويقيم المخاطر للمرضى بعد الجراحة. ولتحقيق هدفه، يعتمد الحل على مراقبة تغير جينوم السرطان في الحمض النووي الخالي من الخلايا للمرضى.
يساعد SeekInClarity في مراقبة استجابة العلاج. لتحقيق ما صُمم من أجله، يرسم SeekInClarity جينوم السرطان البانورامي باستخدام بيانات تسلسل الجينوم الكامل الضحل (sWGS).
يقع مقر الشركة في الصين، وهي شركة خاصة حصلت على تمويل ملائكي من Green Pine Capital Partners ومستثمر آخر في عام 2018. لم يُفصح عن مبلغ التمويل.
2. Editas Medicines
تستفيد Editas Medicine (EDIT ) من تحرير الجينات لتطوير أدوية للسرطان وأمراض خطيرة أخرى. تساعد طرق تحرير الجينات SLEEK gene editing methods في تطوير الجيل التالي من أدوية العلاج الخلوي للسرطان. تمتلك Editas إنزيم AsCas12a المعد هندسيًا الخاص بها، مما يساعدها على تحقيق كفاءة عالية وإدخال متعدد الجينات في الخلايا الجذعية المستحثة (iPSCs)، وخلايا T، وخلايا القاتل الطبيعي (NK).
EDIT مخطط السعر
مؤخرًا، نشرت Editas نتائج الربع الثالث من عام 2023، موفرةً نظرة على الأداء المالي للشركة خلال تلك الفترة. للأشهر الثلاثة المنتهية في 30 سبتمبر 2023، سجلت الشركة أكثر من 5 ملايين دولار من عائدات التعاون وغيرها من أبحاث وتطوير. بالإضافة إلى ذلك، للأشهر التسعة المنتهية في 30 سبتمبر 2023، بلغت العائدات أكثر من 18 مليون دولار.
3. Beam Therapeutics
في ديسمبر 2022، رفعت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) الحجز السريري ووافقت على طلب الدواء التجريبي الجديد (IND) لـ BEAM-201 لعلاج اللوكيميا اللمفاوية الحادة من النوع T (T-ALL)/اللمفوما اللمفاوية الحادة من النوع T (T-LL) المتكررة/المقاومة. كان BEAM-201 مرشحًا لتطوير خلايا CAR-T من نوع مضاد-CD7، متعدد التحرير، من أصل جميعية من Beam Therapeutics (BEAM ) ، المعروفة بتطوير أدوية جينية دقيقة من خلال تحرير القواعد.
BEAM مخطط السعر
للـ الأشهر الثلاثة المنتهية في 30 سبتمبر 2023، سجلت Beam Therapeutics Inc. إيرادات ترخيص وتعاون تزيد عن 17 مليون دولار. للأشهر التسعة المنتهية في 30 سبتمبر 2023، بلغت إيرادات الشركة أكثر من 61 مليون دولار، بزيادة ملحوظة عن نحو 41 مليون دولار التي حققتها في الأشهر التسعة الأولى من عام 2022.
إلى جانب الشركات العامة المعروفة مثل Beam وEditas التي تجري اختبارات حلول هندسية جينية للسرطان، يجري أيضًا بحث أكاديمي ومنظم. كثير منها يعد بفتح فرص مثيرة لعلاج أو تقليل خطر السرطان بشكل كبير في المستقبل.
انقر هنا لترى كيف تقارن Beam Therapeutics بلاعب تحرير جينات رائد آخر وهو CRISPR Therapeutics. (CRSP )
طريقة كشف مبكرة لسرطان البنكرياس
طور فريق من الباحثين من الولايات المتحدة، الصين، كوريا الجنوبية، واليابان لوحة مؤشرات حيوية قادرة على اكتشاف كميات صغيرة من مادة RNA الجينية التي تنبعث من خلايا سرطان البنكرياس وتنتقل إلى مجرى الدم. تُسمى هذه المادة circularRNA أو circRNA.
استخدم الباحثون طرق تحليل التعبير الجيني على مستوى الجينوم لتقييم عينات المرضى بشكل شامل، مما أدى إلى اكتشاف مؤشرات حيوية لسرطان البنكرياس بناءً على circRNA. سيساعد ذلك في تمييز أورام سرطان البنكرياس عن الأنسجة الطبيعية في أجسام المرضى في المراحل المبكرة. وفقًا للدراسة، “أظهر الاختبار دقة تشخيصية قوية”.
شرح الدكتور إركوت بورازانجي، مدير أبحاث قسم أبحاث السرطان في معهد أونور هيلث للبحوث، أهمية الطريقة بمزيد من التفصيل. قال:
“عندما يتم اكتشاف سرطان البنكرياس مبكرًا، تكون فرص البقاء على قيد الحياة أكبر بكثير مقارنةً بالتشخيص في المرحلة المتقدمة. لذلك، هناك حاجة ماسة لتطوير طرق جديدة للكشف عن سرطان البنكرياس.”
هذه الطريقة هي الخطوة الصحيحة نحو تطوير مثل هذه الطريقة المبتكرة.
اكتشافات قائمة على الجينات ومستقبل علاج السرطان
لا شك أن الجينات هي جوهر وجودنا الفسيولوجي، مما يبرز تعقيد وأهمية دراسة الجينات. وبالتالي، يتطلب العمل مع الجينات أساليب متطورة. ولكن، عندما تُجرى بعناية، فإن نهجًا مثل الهندسة الوراثية، تسلسل الجينوم، والعلاجات القائمة على الجينات لديها القدرة على تحريرنا من خطر السرطان إلى حد كبير.
ومع ذلك، ليس الأمر يتعلق فقط بالشفاء، بل يساعد أيضًا في الكشف المبكر عن العديد من السرطانات. وغالبًا ما يكون الكشف المبكر هو ما يساعد على القضاء على السرطان من جذوره.
لكي تصبح العلاجات المدفوعة بالعلاج الجيني أكثر نجاحًا على المدى الطويل، يجب أن تواجه بعض التحديات. يجب أن تتعامل مع تحديات تتعلق بالعينات، وتحديات خاصة بالتسلسل من الجيل التالي، وتسلسل المقارن غير الخبيث. قد تشكل التحليلات الحاسوبية وتفسير المتغيرات أيضًا عوائق.
ومع ذلك، يمكن معالجة جميع هذه التحديات بفعالية من خلال البحث المبتكر والجهود التعاونية بين معاهد البحث، الأطباء وأطباء الأورام، مراكز الرعاية الصحية، ومصنعي الأدوية. يجب ألا يؤثر العلاج على المناطق غير السرطانية ولا يسبب تغييرات فسيولوجية قد تكون ضارة على المدى الطويل، حتى وإن تم شفاء السرطان على المدى القصير.
في الأيام القادمة، نتوقع رؤية المزيد من تمويل البحث والتطوير في مجال العلاجات القائمة على الجينات للسرطان، مع توقع أن تستثمر الصناعات الدوائية عالميًا المزيد. هذا أمر حاسم لأن النطاق كبير جدًا، ونحن بحاجة إلى حلول قابلة للتوسع وآمنة.
