غلافًا نانوني المقاس ينقل مواد تقنية التحرير الجيني كريسبر كاس 9 بكفاءة عالية إلى داخل الخلية. ويتخذ الغلاف المطور شكل إطار عضوي معدني مثقّب بطريقة تزيد قدرته الاستيعابية، ويحمل ضمنه الأداتين المستخدمتين في تقنية التحرير الجيني: إنزيم كاس9 الذي يقطع شريطي الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين «الدنا» مضافًا إليه شريط الحمض النووي الريبي القصير الموجه للإنزيم، والذي يحدد بدقه عالية مكان التحرير الجيني.
وقالت الدكتورة شهد الصيعري المؤلفة الأولى للدراسة في حوار خاص مع مرصد المستقبل «يتمتع الغلاف بقدرته العالية على الهروب من الجسيمات الداخلية البالعة (الإندوزوم)، ليسهم في وصول أداة التحرير الجيني بفاعلية إلى قلب النواة، حيث يوجد الجينوم.»
تتسبب الجسيمات الداخلية البالعة (الإندوزوم) الموجودة في سيتوبلازم خلايا حقيقيات النواة بمشكلة كبيرة لتقنية كريسبر كاس 9، إذ تحول دون وصولها إلى قلب الخلية، فهي تبتلع أي مادة غريبة تدخل إلى سيتوبلازم الخلية مستخدمةً عملية تُعرف باسم البلعمة، ما يؤدي إلى تحليل هذه الأجسام الغريبة.
وقالت الصيعري موضحة «صُمم الإطار العضوي المعدني المكون للغلاف النانوني الحجم ليتفكك في الوسط الحامضي فقط، إذ نود استخدامه مستقبليًا لاستهداف الخلايا السرطانية ذات الوسط الحامضي، ولهذا عند ابتلاع الإندوزمات للإطار العضوي المعدني، سيتفكك بداخلها بفعل وسطها الحامضي محررًا أداتي التعديل الجيني المحمّلتين بداخله، فينطلقا إلى سيتوبلازم الخلية باستخدام ظاهرة تُعرف باسم تأثير الإسفنج البروتوني.»
وتعمل ظاهرة الإسفنج البروتوني في حال وجود جزيء أساسي ضعيف يتسبب في تمزق الإندوزوم وتفككه في سيتوبلازم الخلية. ويلعب مركب الإميدازولات المكون للإطار العضوي المعدني هذا الدور؛ فعند ابتلاع الجسيمات البالعة (الإندوزوم) للغلاف النانوني وفيه مواد تقنية كريسبر كاس 9، يعمل مركب الإميدازولات على تخريب التوازن الأسموزي للإندوزوم، فيزيد تدفق الماء إلى داخله، ما يؤدي إلى تفككه وتحرر محتوياته إلى سيتوبلازم الخلية، وتنطلق عندها آلية التحرير الجيني من الجسيمات البالعة إلى السيتوبلازم لتصل في إلى هدفها في النواة.
وتحدثت الصيعري عن التجارب العملية لهذه التقنية فقالت «طبقت هذه الطريقة عمليًا على خلايا من مبيض حيوان الهمستر الصيني، واستهدفنا الجين المسؤول عن إنتاج البروتين الفلوري الأخضر المُعَزز، وهو بروتين يظهر بلون أخضر فلوري قوي عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية أو للضوء الأزرق، وبينت النتائج انخفاض التعبير الجيني للبروتين بنسبة 37% بعد أربعة أيام من معالجة الخلايا.»
تقدم هذه الدراسة حلًا سهلًا ومجدي اقتصاديًا، للتغلب على مشكلات إيصال العلاجات القائمة على استخدام الحمض النووي الريبي آر إن أي، وقد تستخدم مستقبلًا لعلاج الأمراض الوراثية، وفقًا للدكتورة نيفين خشابالأستاذة المشاركة في الجامعة والمشرفة على الدراسة البحثية.
ويتطلع الفريق البحثي لتطبيق التقنية ذاتها على خلايا الإنسان وفئران التجارب، ويأملون في إخضاعها مستقبليًا للتجارب السريرية.
