استخدم باحثون في جامعة جورجيا ستيت تقنية تحرير الجينات CRISPR لاستعادة إنزيم قديم يُدعى اليوريكاز في خلايا الكبد البشرية، مما يقلل بشكل كبير من مستويات حمض اليوريك ويوقف تراكم الدهون. هذا الاختراق، المفصل في Scientific Reports، يستهدف النقرس وأمراض الأيض ذات الصلة الناتجة عن فقدان البشر للجين قبل ملايين السنين. تشير النتائج إلى علاجات جديدة محتملة للحالات مثل ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والأوعية الدموية.
النقرس، إحدى أقدم الأمراض البشرية الموثقة، ينشأ عندما تتشكل بلورات حمض اليوريك في المفاصل، مما يسبب ألماً شديداً وتورماً كشكل من أشكال التهاب المفاصل. فقد البشر والقرود الأخرى جين اليوريكاز، الذي يقوم بتحلل حمض اليوريك، قبل حوالي 20 إلى 29 مليون عام. بعض البحوث، بما في ذلك عمل الدكتور ريتشارد جونسون من جامعة كولورادو المذكور في Seminars in Nephrology، تفترض أن ارتفاع حمض اليوريك ساعد ذات مرة القرود المبكرة في تحويل سكريات الفواكه إلى دهون للبقاء على قيد الحياة أثناء الندرة.
في دراسة نشرت في Scientific Reports، استخدم أستاذ الأحياء في جامعة جورجيا ستيت إريك غوشر وباحث ما بعد الدكتوراه لايس دي ليما باليكو تقنية CRISPR-Cas9 لإدراج نسخة معاد بناؤها من جين اليوريكاز القديم في خلايا الكبد البشرية. قللت الإنزيم من مستويات حمض اليوريك بشكل حاد ومنعت خلايا الكبد من تراكم الدهون عند التعرض للفركتوز. اختبارات إضافية في كرات كبدية ثلاثية الأبعاد، التي تحاكي وظيفة العضو، أظهرت أن اليوريكاز يدخل البيروكسيسومات، الموقع الطبيعي لنشاطه، مما يشير إلى سلامة محتملة في الكائنات الحية.
"بإعادة تنشيط اليوريكاز في خلايا الكبد البشرية، خفضنا حمض اليوريك وأوقفنا الخلايا من تحويل الفركتوز الزائد إلى ثلاثي الغليسريد -- الدهون التي تتراكم في الكبد"، قال غوشر. ارتفاع حمض اليوريك، أو فرط حمض اليوريك، يرتبط بمشكلات أوسع: دراسات في مجلة Hypertension تربطه بارتفاع ضغط الدم ومخاطر قلبية وعائية مشابهة لارتفاع الكوليسترول. بين 25% و50% من الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم لديهم حمض يوريك مرتفع، يرتفع إلى 90% في الحالات المُشخَّصة حديثاً.
"فرط حمض اليوريك حالة خطيرة"، أضاف غوشر. "بخفض حمض اليوريك، يمكننا منع عدة أمراض في وقت واحد محتملاً." تفشل علاجات النقرس الحالية في بعض المرضى أو تسبب تفاعلات مع أدوية اليوريكاز. قد يمكن لنهج CRISPR تمكين حياة خالية من النقرس ومنع مرض الكبد الدهني عبر طرق مثل الحقن أو الجسيمات النانوية الدهنية، كما في بعض لقاحات كوفيد-19.
الخطوات التالية تشمل دراسات على الحيوانات وتجارب بشرية، معلقة على حلول السلامة. لاحظ غوشر التحديات الأخلاقية القادمة: "تحرير الجينوم لا يزال يواجه مخاوف سلامة كبيرة. بمجرد معالجتها، ستواجه المجتمع مناقشات أخلاقية مثيرة للجدل حول من يجب أن يكون لديه الوصول ومن لا يجب."