ویرایش ژن چطور انجام می‌شه؟

برات پیش اومده یه پیام بنویسی و درست قبل از فرستادن ببینی یه حرفش غلطه؟ خیلی‌هامون با شنیدن «ویرایش ژن» همین صحنه میاد جلوی چشممون. دی‌ان‌ای متن بلندیه که توی سلول‌های ما نوشته شده و ژن‌ها تکه‌هایی از همین متن هستن. ولی این متن صفحه‌کلید نداره. پس چطور می‌شه به یه نقطه‌ی مشخصش دست زد؟

جوابش از دنیای باکتری‌ها اومد. باکتری‌ها هم دشمن دارن، ویروس‌هایی که بهشون حمله می‌کنن. باکتری یه تکه از دی‌ان‌ای ویروس مهاجم رو می‌بره و توی دی‌ان‌ای خودش نگه می‌داره، مثل حافظه‌ای از دشمن‌های قبلیش. اگه همون ویروس برگرده، باکتری از روی این حافظه رشته‌های کوتاهی می‌سازه که به دی‌ان‌ای ویروس می‌چسبن، و بعد یه قیچی مولکولی اون دی‌ان‌ای رو دو تکه می‌کنه. ویروس هم از کار می‌افته.

امانوئل شارپانتیه و جنیفر دودنا همین دستگاه رو توی لوله‌ی آزمایش بازسازی کردن و نشون دادن می‌شه هدفش رو عوض کرد، طوری که هر مولکول دی‌ان‌ای رو درست جایی ببره که از قبل تعیین شده. همین کار براشون جایزه‌ی نوبل شیمی رو آورد. ما به این ابزار می‌گیم کریسپر.

فرض کن یه پژوهشگر می‌خواد یه تکه‌ی مشخص از دی‌ان‌ای رو عوض کنه. اول یه رشته‌ی راهنما می‌سازه، رشته‌ی کوتاهی که متنش قرینه‌ی همون تکه‌ست. این راهنما هم به قیچی می‌چسبه و هم جای درست رو پیدا می‌کنه. یعنی نشونه‌گیری کار راهنماست، نه کار قیچی.

پس می‌شه هر جایی رو هدف گرفت؟ نه هر جایی رو. قیچی فقط جایی می‌تونه بشینه که یه نشونه‌ی کوتاه کنار هدف باشه. برای همین بخشی از طراحی این کار، پیدا کردن هدفیه که این نشونه رو کنارش داشته باشه.

دی‌ان‌ای از دو رشته‌ی کنار هم درست شده. وقتی راهنما به جای درست رسید، قیچی هر دو رشته رو توی یه نقطه می‌بره و دو سر صاف به جا می‌ذاره. کارش همین‌جا تموم می‌شه. متوجه شدی تا این‌جا هیچ حرفی از متن عوض نشده؟ متن فقط یه جاش بریده شده.

چیزی که بعد از برش متن رو عوض می‌کنه ابزار نیست، دستگاه ترمیم خودِ سلوله. سلول دو راه داره.

راه اول اینه که دو سر بریده رو سریع به هم بدوزه. این دوخت معمولاً بی‌نقص نیست. چند حرف جا می‌افته یا اضافه می‌شه و متن ژن به هم می‌خوره. همین خرابی کوچیک راه معمول خاموش کردن یه ژنه.

راه دوم وقتیه که یه تکه‌ی سفارشی هم به سلول داده باشن. اون‌وقت سلول تکه‌ی قبلی رو با این تکه‌ی تازه عوض می‌کنه. این یکی بیشتر شبیه همون درست کردن غلط پیامه.

اولین دارویی که با این روش ساخته شد، دسامبر ۲۰۲۳ توی آمریکا برای کم‌خونی داسی‌شکل تأیید شد. پزشک‌ها سلول‌هایی رو که خون بیمار رو می‌سازن بیرون از بدن ویرایش می‌کنن تا نوعی پروتئین خون بسازن که گلبول‌ها رو داسی نکنه، و بعد اون‌ها رو به بدن خودش برمی‌گردونن. پیگیری درازمدت این بیمارها هنوز ادامه داره.

ولی این ابزارها گاهی جای اشتباه رو می‌برن، و مؤسسه‌ی ملی پژوهش ژنوم انسان آمریکا می‌گه هنوز معلوم نیست این برش‌ها برای بیمار چه معنایی داره. برای همین سنجش ایمنی پیش از درمان قدم کلیدیه. مرز دیگه‌ای هم هست. ویرایش سلول‌های معمولی بدن به فرزند نمی‌رسه، ولی ویرایش تخمک، اسپرم یا جنین به نسل‌های بعد می‌رسه. این دومی توی آمریکا و خیلی از کشورهای دیگه غیرقانونیه و نشست جهانی ویرایش ژن هم اون رو «در حال حاضر غیرقابل‌قبول» خوند. حالا که به این متن می‌شه دست زد، ما دلمون می‌خواد این مرز کجا بمونه؟