Transcript الهندسة الوراثية والعلاج الجيني

‫جود شفيق‬

http://www.noahhealth.org/en/genetic/genetics/what/dna.html

http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm
‫انقسام الخلية البكتيرية‬
‫الى خليتان متماثلتان‪.‬‬
‫‪wikipedia‬‬
‫ماذا عن انقسام الخاليا عند االنسان‬
http://www.cellsalive.com/meiosis.htm
Regenerative medicine 2006, NIH

http://www.cellsalive.com/phage.htm

http://darwin.bio.uci.edu/~faculty/wagner/moviei
ndex.html

‫ما هو تعريف الحياة من ناحية فقهية؟ هل الفيروس‬
‫حي؟‬
‫الحمض النووي وهو العامل‬
‫المشترك األكبر بين جميع الكائنات‬
http://publications.nigms.nih.gov/thenewgenetics/chapter1.html#c5
‫هذا في االنسان‬
‫والحيوان‬
‫أما في البكتريا‬
‫والفيروس فليس‬
‫بمثل هذا التعقيد‪.‬‬
‫‪http://publications.nigms.nih.gov/thenewgenetics/chapter1.html#c5‬‬



Genome = 46 chromosomes
Genome = approx. 3 billion base pairs
DNA sequence in any two people is 99.9%
identical – only 0.1% is unique!
‫يبلغ طول الحمض النووي في كل خلية حوالي‬
.‫مترين‬
Adapted from a Presentation Created by the University of North Carolina DNA Day Program
‫السلسلة الوراثية الطبيعية للجين‬
‫‪CTG ACT CCT GAG GAG AAG TCT‬‬
‫ينتج عنها بروتين هيموجلوبين طبيعي‬
‫السلسلة الغير طبيعية للجين‬
‫‪CTG ACT CCT GTG GAG AAG TCT‬‬
‫ينتج عنها بروتين غير طبيعي‬
‫خلية دم طبيعية‬
‫خلية دم غير طبيعية‬
‫الدم يؤدي وظيفته الطبيعية في تزويد األكسجين‬
‫الدم يقصر في وظيفته الطبيعية‬
‫انسان مريض‬
‫انسان سليم‬
‫‪Adapted from a Presentation Created by the University of North Carolina DNA Day Program‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫إذا الخلل في الحمض النووي هو أساس نسبة‬
‫كبيرة من األمراض التي تقع في مجال األمراض‬
‫الوراثية‪.‬‬
‫هل الحمض النووي هو فقط ما يمثل الجينوم؟‬
While the human genome is about 3 billion base pairs, the Bacterial genome can contain
4.6 million base pairs encoding approximately 4,300 genes, and the plasmid can range in size
from
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/RecombinantDNA.html
http://www.mun.ca/biochem/courses/4103/figures/Snyder-Champness/T4-1.jpg





It is double stranded DNA.
Small in size in comparison to bacterial genome.
Has an origin or replication, therefore can give
many copies in each bacterial cell (1-50 copies).
Easy to isolate and manipulate.
Confers an advantage for the bacterial cell
(antibiotic resistance).
‫يؤرخ العلماء بدء زمن الهندسة الوراثية الى اكتشاف األنزيمات المتقيدة‬
‫بالقطع (‪)restriction enzymes‬‬
‫‪DNA Cutting - animation.mht‬مقرر قضايا طبية\\‪C:\Users\joud\Documents‬‬
‫فبدأ ما يسمى بعهد ‪recombinant DNA technology‬‬
‫بحيث يمكن دمج مادة وراثية من‬
‫من أي كائن كان مع أي كائن آخر‪ ,‬والحصول على كائن جديد‬
‫لم يكن موجودا من قبل‪.‬‬
‫هل إيجاد كائن جديد يحتوي على جينات كائن آخر له مبرراته‬
‫في الفقه االسالمي؟‬
‫ومثال على ذلك‪ ,‬وضع الجين الذي يصنع بروتين االنسولين في‬
‫‪ Plasmid‬ومن ثم استنساخ (‪ )cloning‬هذا الجين بأعداد هائلة‬
‫لدراسته أو لصناعة بروتين االنسولين منه‪.‬‬
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/plasmidcloning.html
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تحسين االنتاج الحيواني والنباتي‪.‬‬
‫التخلص من نفايات الصناعة‪.‬‬
‫الطبية‪.‬‬
‫األدوية‬
‫العالج‬
‫التشخيص‬
‫التطعيم‬
‫‪‬‬
‫الهندسة الوراثية وعالج االنسان‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ما هي مسببات األمراض؟‬
‫إصابات‬
‫عدوى‬
‫عوامل بيئية‬
‫عوامل وراثية‬
‫موروثة‬
‫مستحدثة(سرطان)‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫سنتكلم عن استخدام الهندسة الوراثية في عالج‬
‫األمراض التي مسبباتها وراثية (ممكن أيضا‬
‫استخدامها في األمراض المعدية) ‪.‬‬
‫العالج الجيني (‪)gene therapy‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫العالج الجيني ‪:Gene therapy‬‬
‫هي آلية لتصحيح الجينات المعتلة المسببة‬
‫لألمراض‪ .‬وهي ال تزال في مرحلة الدراسات‬
‫التجريبية‪.‬‬
‫هل فكرة استخدام الجينات وتغييرها كوسيلة عالج‬
‫لألمراض المستعصية مقبولة من ناحية فقهية؟‬
‫‪‬‬
‫الخطوات المتعلقة بالعالج الجيني‪:‬‬
‫‪ -1 ‬كيفية تحديد المرض الذي ممكن أن يصلح له العالج الجيني‪.‬‬
‫‪ -2 ‬الحصول على نسخة من الجين السليم‪.‬‬
‫‪ -3 ‬تحديد الناقل‪.‬‬
‫‪ -4 ‬تحديد طريقة إدخال الجين السليم الى جسم االنسان‪.‬‬
‫‪ -5 ‬التأكد من عمل الجين الجديد في بيئته الجديدة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تحديد الحالة المرضية التي ممكن أن تخضع للعالج‬
‫الجيني‪:‬‬
‫‪ -1‬العالج الجيني للخاليا الغير جنسية‪:‬‬
‫‪ ‬بطريقة مباشرة‪.‬‬
‫‪ ‬بطريقة غير مباشرة باستخدام الخاليا الجذعية وغيرها‪.‬‬
‫‪ -2‬العالج الجيني للخاليا الجنسية‪/‬أجنّة باستخدام‬
‫التلقيح االصطناعي‪( .‬التعديل سيكون موروث)‬
‫هل الحلة أو التحريم يعتمد على نوع الخاليا المعالجة‬
‫فقط أم على نوع المرض أو الحالة المعالجة؟‬
‫هل الحلة أو التحريم يعتمد على نوع الخاليا المعالجة‬
‫فقط أم على نوع المرض أو الحالة المعالجة؟‬
‫هل هذه الفتوى تعتمد على‬
‫الحلة أو التحريم للتشخيص الجيني ألجنة التلقيح‬
‫االصطناعي؟‬
‫حلة أو حرمة التلقيح االصطناعي‬
‫إذا قلنا التلقيح االصطناعي جائز‬
‫إذا أجزنا العالج الجيني في الخاليا الجنسية‪/‬أجنّة حسب الحالة‬
‫ما هي الضوابط التي يستباح من خاللها العالج الجيني‬
‫في الخاليا الجنسية‪/‬أجنّة؟‬
‫قصة نقل المايتوكندريا‬
‫تعديل جينات غير مسببة‬
‫لألمراض (لون العين‪ ,‬الذكاء‪)...,‬‬
‫مع أنها غير واردة في الحالة‬
‫الحالية لمستوى العلم‪.‬‬
‫عالج األمراض المستعصية‬
‫التي أبيح عالجها في الخاليا‬
‫الجسدية‪ .‬ولكن في هذه الحالة‬
‫نخلص الجنين منها قبل وقوعها‪.‬‬
‫ماذا عن األمراض غير المستعصية والتي‬
‫لها عالج مثل الربو وغيره؟‬
‫‪http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/1312708.stm‬‬
‫‪may 2001‬‬
‫‪Genetically altered babies born‬‬
‫الحمض النووي للميتوكندريا من امرأة واهبة‪.‬‬
‫وضع في بويضة األم التي ال يتم لديها اإلخصاب والحمل‪.‬‬
‫لقحت البويضة الحاملة لنوعين من الحمض النووي من حيوان منوي من زوج األم‪.‬‬
‫ولد الطفل الذي يحمل حمض نووي من ثالثة أشخاص‪.‬‬
‫بعض هؤالء األطفال بدأوا بإظهار عالمات أمراض‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تحديد الحالة المرضية التي ممكن أن تخضع للعالج‬
‫الجيني‪:‬‬
‫‪ -1‬العالج الجيني للخاليا الغير جنسية‪:‬‬
‫‪ ‬بطريقة مباشرة‪.‬‬
‫‪ ‬بطريقة غير مباشرة باستخدام الخاليا الجذعية وغيرها‪.‬‬
‫‪ -2‬العالج الجيني للخاليا الجنسية‪/‬أجنّة باستخدام‬
‫التلقيح االصطناعي‪( .‬التعديل سيكون متوارث)‬
‫هل الحلة أو التحريم يعتمد على نوع الخاليا المعالجة‬
‫فقط أم على نوع المرض أو الحالة المعالجة؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫لآلن يتم التجربة على األمراض التي ال عالج لها‬
‫وتتم المعالجة في الخاليا الجسدية وليس‬
‫الجنسية‪.‬‬
‫ما هي المحاذير والضوابط التي ممكن أن‬
‫نستحدثها لتحديد الحاالت التي تتم فيها استخدام‬
‫هذه التقنية؟‬
‫كيف يتم اختيار الحالة المرضية من الناحية العلمية‬
http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/genetherapy/cysticfibrosis
/index.html
‫‪‬‬
‫الخطوات المتعلقة بالعالج الجيني‪:‬‬
‫‪ -1 ‬كيفية تحديد المرض الذي ممكن أن يصلح له العالج الجيني‪.‬‬
‫‪ -2 ‬الحصول على نسخة من الجين السليم‪.‬‬
‫‪ -3 ‬تحديد الناقل‪.‬‬
‫‪ -4 ‬تحديد طريقة إدخال الجين السليم الى جسم االنسان‪.‬‬
‫‪ -5 ‬التأكد من عمل الجين الجديد في بيئته الجديدة‪.‬‬
)‫طريقة نقل الجين الى االنسان المريض (الناقل‬
‫باستخدام الفيروس‬
Adenovirus
Adeno-associated virus
Lentivirus
Pox virus
Retrovirus
Herpes simplex virus
‫طرق أخرى‬
Naked DNA
Particle gun.
Liposomes
Chimeric proteins.
Artificial chromosomes.
‫‪‬‬
‫‪ -1‬طول الجين (‪.)How many basepairs‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -2‬نوع الخاليا التي سينقل إليها الجين‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -3‬ف ّعالية دخول الناقل الى هذه الخاليا‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -4‬هل سيتم النقل مباشرة الى الجسد أوعن طريق خاليا خارج‬
‫الجسد أوال‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -5‬هل سيدمج الجين في الحمض النووي للخلية؟ ومدى فعالية‬
‫ذلك‪ ,‬وألموقع الذي سيتم فيه ذلك؟‬
‫‪‬‬
‫‪ -6‬ماذا عن ردة فعل الجهاز المناعي لهذا الناقل؟‬
‫خصائص بعض النواقل‬

http://learn.genetics.utah.edu/content/tech/gene
therapy/gttools/toolbox.swf
‫طرق مباشرة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫طرق مباشرة‪.‬‬
‫تعتمد على طبيعة المرض والعضو المصاب‪.‬‬
‫طرق غير مباشرة‬
‫‪ ‬مثل أخذ خاليا جذعية أو غير جذعية من المريض‪,‬‬
‫واكثارها في المختبر‪.‬‬
‫‪ ‬نقل الجين السليم الى هذه الخاليا والتأكد من صناعته‬
‫للبروتين‪.‬‬
‫‪ ‬نقل الخاليا الحاملة للجين السليم الى جسد المريض‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ايصال الجين السليم الى األنسجة المطلوبة والى‬
‫أكبر عدد من الخاليا المطلوبة هو من أكبر التحديات‬
‫التي تواجه هذه التقنية‪.‬‬
‫أيضا يجب تجنب إرسال هذه النواقل الى أنسجة‬
‫وخاليا أخرى مما قد ينتج عنه مضاعفات غير‬
‫محسوبة‪ ,‬خاصة إذا وصلت النواقل الى الخاليا‬
‫الجنسية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -1‬إيصال الجين الى اكبر عدد من الخاليا المناسبة في‬
‫داخل الجسم‪ .‬عدم انتشار الجين الى خاليا أخرى‬
‫(وخاصة الجنسية) والتسبب في مضاعفات جانبية‪.‬‬
‫‪ -2‬تشغيل الجين السليم لعمل البروتين المطلوب في‬
‫خاليا االنسان‪ ,‬واستمرارية هذا التشغيل بشكل دائم‪,‬‬
‫بحيث يصنع البروتين بكميات مناسبة إلزالة الحالة‬
‫المرضية‪.‬‬
‫‪ -3‬عدم التسبب في أمراض جديدة مثل السرطان‬
‫(اعتمادا على نوع الناقل) أو تنبيه الجهاز المناعي‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مثال على تنبيه الجهاز المناعي‪:‬‬
‫في عام ‪ 1999‬توفي شاب عمره ‪ 18‬عاما بعد ‪4‬أيام من‬
‫بدء العالج الجيني بسبب تفاعل الجهاز المناعي مع‬
‫الناقل الفيروسي فتوقفت أعضاء الشاب عن العمل‪.‬‬
‫مثال على التسبب في أمراض جديدة‪:‬‬
‫في عام ‪ 2000‬تم عالج ‪ 10‬أطفال بواسطة ناقل‬
‫فيروسي وتم شفاء ‪ 7‬من المرض‪ ,‬لكن إثنان منهم أصيبوا‬
‫بسرطان الدم بسبب دمج الحمض النووي للجين السليم‬
‫في مكان خاطىء نجم عنه تشغيل جين مسبب‬
‫للسرطان‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫هناك العديد من شركات األدوية تخضع منتجاتها الى‬
‫التجارب اإلكلينيكية‪ ,‬بمستوياتها األربعة‪ .‬لكن لآلن ال‬
‫توجد منتجات تباع لإلستخدام في العالج الجيني‪.‬‬
‫في الصين في عام ‪ 2004‬حصل نوع من العالج الجيني‬
‫على الموافقة لإلستخدام الروتيني في معالجة نوع من‬
‫أنواع السرطان‪.‬‬