المقص الجيني: أحدث ما تم التوصل إليه

بقلم جيمس نورتون، كاتب مستقل

في 7 أكتوبر 2020، منحت جائزة نوبل في الكيمياء للبروفيسور إيمانويل شاربنتييه، مديرة وحدة ماكس بلانك لعلوم مسببات الأمراض، في برلين، ألمانيا، وللبروفيسور جينيفر دودنا، من جامعة كاليفورنيا، بيركيلي، الولايات المتحدة الأمريكية "لتطوير طريقة للتحرير الجيني" حيث أن اكتشافهما لتقنية كريسبر-كاس9 "المقص الجيني" هو أحد أهم التطورات العلمية في القرن الحالي حتى الآن. فهذه التقنية لديها القدرة على تحويل الزراعة والطب، بل وحتى علاج بعض الأمراض الوراثية مثل داء هنتنغتون والتليف الكيسي وبعض أنواع السرطانات. لكن وفقاً لاعتراف الباحثتين ذاتيهما، تثير هذه التقنية أيضاً مسائل معقدة فيما يخص الناحية الأخلاقية والسياسية والبراءات، لم تكتشف إلا مؤخراً فقط.

وقد جمع التعاون بين خبرات البروفيسور شاربنتييه والبروفيسور دودنا في مجالي البكتيريا المسببة للأمراض وتداخل الحمض النووي الريبي على التوالي. وقد بدأ هذا التعاون في عام 2011، وكان، وفقاً للبروفيسور شاربنتييه، "قصيراً ومكثفاً"، لكن أثره سيمتد لسنوات عديدة. وكان إنجازهما الرئيسي هو تحديد أنه يمكن برمجة كريسبر، وهو عبارة عن آلية دفاع طبيعية موجودة في الحمض النووي للبكتيريا، وكاس9، وهو عبارة عن إنزيم، لقص جزئية من جزئيات الحمض النووي في أي مرحلة.

وكما أوضح البروفيسور كليس غوستافسون، رئيس لجنة نوبل للكيمياء، في مقال نشرته الأكاديمية السويدية الملكية للعلوم "أتاح استحداث هذه التكنولوجيا للعلماء تعديل سلاسل الحمض النووي الريبوزي في مجموعة كبيرة من الخلايا والكائنات العضوية. فلم تعد المناورات الوراثية مأزقاً تجريبياً. فتكنولوجيا كريسبر-كاس 9 تستخدم اليوم على نطاق واسع في العلوم الأساسية، والبيوتكنولوجيا، وفي تطوير العلاجات المستقبلية."

أداة ثورية لتشكيل الأنظمة البيولوجية

تقول د. كاثي ليدل، مديرة مركز القانون والطب وعلوم الحياة بجامعة كمبردج، بالمملكة المتحدة: "إن تقنية كريسبر-كاس9 هي أداة قوية جعلت عملية التحرير الجيني أسرع وأكثر دقة وأرخص وأيسر من حيث التشغيل. وهذه التكنولوجيا تقلب أيضاً الموازين من الناحية الاجتماعية حيث أن لها تطبيقات عديدة بما في ذلك على مجالات الطب البشري والزراعة والوقود الأحيائي." وتجرى منذ أكتوبر 2020، 115 تجربة إكلينيكية باستخدام تكنولوجيات التحرير الجيني البشري، وفقاً لمركز التحرير الجيني البشري بمنظمة الصحة العالمية، بما في ذلك لعلاج الأمراض الوراثية المنتشرة مثل فقر الدم المنجلي وثلاسيميا بيتا. وفي شهر مارس 2020، وصف أول علاج جيني باستخدام تقنية كريسبر-كاس 9، لشخص يعاني من حالة نادرة تعرف باسم LCA10 وهي تسبب عمى الأطفال ولا يوجد لها علاج آخر في الوقت الحالي. وقد استخدم العلاج في هذه الحالة للقضاء على تحول جيني (CEP290) يسبب هذه العلة.

لكن تقنية كريسبر-كاس 9 أدت أيضاً إلى إثارة موضوعات أقل مؤاتاة، في ظل معركة طويلة بشأن البراءات (لم يوجد لها حل حتى الآن) ومناقشات عن الجوانب الأخلاقية بشأن تصميم الأجنة. ويقول البروفيسور جاكوب شيركو، بكلية القانون، جامعة إلينوي في إربانا-شامبين في الولايات المتحدة الأمريكية، إن ذلك يعكس حقيقة أن كريسبر-كاس9 هو "أهم تقدم حدث في البيوتكنولوجيا خلال الأربعين عاماً الماضية." ويضيف قائلاً: "فهو يتيح للعلماء والباحثين والمطورين تعديل جينوم خلية حية بدقة. بعبارة أخرى، يمكنكم تعديل البرنامج الذي يجعلنا أحياءً."

تطور مسؤول

أدركت كلا الحائزتين على جائزة نوبل حجم اكتشافهما مبكراً. فقد تحدثت البروفيسور دودنا موضحة كيف شعرت منذ عام 2014 بمسؤولية متزايدة عن المشاركة في المناقشات العامة المتعلقة بالجوانب الأخلاقية. وصرحت في بداية عام 2020 لصحيفة الفايننشيال تايمز  قائلة:" علينا التفكير في هذه التداعيات الأوسع المترتبة على تكنولوجيا قوية وفي كيفية تطويرها على نحو مسؤول." وساعدت في إنشاء معهد الجينوم الابتكاري الذي ترأس مجلس إدارته حالياً في بيركيلي، بكاليفورنيا، في الولايات المتحدة الأمريكية. ويلتزم المعهد بتعزيز فهم الجمهور، وتوفير الموارد اللازمة للمجتمع على نطاق أوسع، وتوجيه الاستخدام الأخلاقي للتكنولوجيات الوراثية.

وقد أثيرت مسائل أخلاقية في نوفمبر 2018، حين أعلن العالم الصيني هي جيانكو أنه استخدم تقنية كريسبر-كاس9 لتخليق بنتين توأم معدلتين وراثياً. وأدان علماء آخرون البحث- بمن فيهم البروفيسور دودنا- التي طارت فوراً إلى هونغ كونغ للتحقيق في ذلك. ومن ثم فصل جيانكو لاحقاً من جامعته، وفرضت عليه غرامة، وسجن لمدة ثلاث سنوات.

لم تعد المناورات الوراثية مأزقاً تجريبياً.

وكانت هذه حالة شاذة كثيراً: فالبحث الذي أجراه هي جيانكو لم يكن خاضعاً لنظام معين أو لم ينشر ولم يكن حتى ذا مصداقية من الناحية العلمية (وقوبل ادعاؤه بأن الأجنة المعدلة وراثياً ستمنح المناعة لفيروس نقص المناعة البشري بكثير من التشكك). وأشار البروفيسور شيركو إلى أن المناقشات الأخلاقية بشأن تحرير أجنة بشرية لتفادي الأمراض الوراثية أو اكتساب بعض الصفات ليست بجديدة، وكانت مطروحة منذ استحداث الإخصاب الأنبوبي في السبعينات. ويلاحظ "أن بعض الشواغل المتعلقة بكريسبر-كاس9 مبالغ فيها. فهو ليس مختلفاً عما يحدث الآن."

وتتفق معه في الرأي الدكتور ليدل حيث تقول:" لدينا مثلاً في المملكة المتحدة سجل متابعة للمناقشات الموسعة والعملية الجارية بشأن المسائل المثيرة للجدل من الناحية الأخلاقية، مثل الإخصاب الأنبوبي والفحوصات السابقة للولادة. فمن المهم تمحيص الحجج لمعرفة ما إذا كان هناك أضرار حقيقية للمجتمع أو للقيم الإنسانية من تحرير الجينات القابل للتوريث." وفي العديد من البلدان، ومنها المملكة المتحدة، تنظم سلطة عامة البحوث بشأن الإخصاب الأنبوبي بحيث يتسنى مناقشة المشكلات الجديدة وحلها عند ظهورها.

دور نظام البراءات

إن المسائل الأخلاقية التي تثيرها تقنية كريسبر-كاس9 ليست قاصرة على تحرير الخط الجنسي البشري. ونظراً لقدرتها على تحويل الأنظمة البيولوجية، تطرح أيضاً مسائل مثل: من يقرر كيف يمكن استخدام التكنولوجيا ومن الذي يقوم بذلك وما هي الاستخدامات الآمنة والمقبولة اجتماعياً؟ وما هي الأبحاث التي ينبغي إعطاؤها الأولوية؟ وكيف يمكن كفالة النفاذ العادل إلى العلاجات التي تغير الحياة والتي قد تتكلف ملايين الدولارات لكل علاج، لا سيما في الأنظمة الصحية التي تعتمد على دفع العامة مقابل الاستفادة منها؟ وما هي الآثار الاجتماعية والاقتصادية لتعديل جينات المحاصيل أو الوقود على المزارعين والعاملين في مجال الزراعة وكيف ستؤثر مثل هذه الاستخدامات على الأنظمة الإيكولوجية؟

وبعض هذه المسائل تتعلق لا محالة بالدور الذي يضطلع به نظام البراءات الذي يصمم من أجل حفز الابتكار لفائدة المجتمع ككل. وقد أودع باحثون آلاف طلبات البراءات التي تتعلق بتكنولولجيا كريسبر خلال العقد الماضي، مما يبين أهمية البراءات في جذب الاستثمار وحفزه في البحث والتطوير التكنولوجي. وكما قالت البروفيسور دودنا: "لقد تطورت طبقة هائلة من ]الملكية الفكرية[. وسيكون من المثير للاهتمام معرفة كيف سيحدث ذلك في المستقبل بمجرد أن تتوفر لدينا منتجات ذات قيمة."بل إن هيئة MPEG LA لوضع المعايير اقترحت إنشاء منصة ترخيص مشتركة لتقنية كريسبر-كاس9 (أو مجموعة براءات) لتعزيز الوصول إلى التكنولوجيات المشمولة بالبراءات ذات الصلة.

ما استتبع ذلك من معارك بشأن البراءات

لقد أودعت كلا من البروفيسور شاربنتييه والبروفيسور دودنا أول طلب لهما في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 2013، وامتد ذلك إلى العديد من البلدان الأخرى من خلال معاهدة التعاون بشأن البراءات (حيث صدر تحت الرمز WO/2013/176772). ومنذ عام 2015، وجامعة كاليفورنيا (بيركيلي) وجامعة فيينا (المطالبتان بالبراءة) محصورتان في إجراءات تداخل البراءات ضد معهد برود بالولايات المتحدة الأمريكية أمام مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية لتحديد صحة طلبهما. وهناك أيضاً منازعات بين هذه الأطراف في ولايات قضائية أخرى. وهي لم تنته بعد- وهو ما يثير- على حد قول البروفيسور شيركو- توقع حدوث المزيد من المعارك في ساحات المحاكم، حيث يقول: "من الأسئلة المهمة المطروحة هو لماذا لم تحل هذه المنازعات ومن يتردد في تسويتها. فالمخاطر مرتفعة للغاية، حيث لا يزال يمكننا أن نشهد محاكمة كاملة لتحديد من كان أول من اخترع " دليل الحمض النووي الريبي الوحيد"، بشهادة من مختلف العلماء المعنيين."

وإلى الآن، وهو ما يثير الدهشة ربما، تتعلق منازعات البراءات بمسائل تخص تحديد النطاق والأولوية وليس الموضوعات القابلة للحماية بموجب براءة. وكما يوضح البروفيسور دنكان ماثيوس، المدير العام لمعهد بحوث كوين ماري للملكية الفكرية بجامعة كوين ماري في لندن، بالمملكة المتحدة، "يشكل نظام البراءات جزءاً من الإدارة الشاملة للتكنولوجيات" مثل تقنية كريسبر-كاس9. وبوجه خاص، تتضمن العديد من قوانين البراءات استثناءات من الموضوعات القابلة للحماية بموجب براءة، فيما يخص الآداب أو النظام العام. وهذه الاستثناءات تحدد في القانون الوطني للبراءات وتتناولها وثيقة صادرة عن لجنة الويبو الدائمة المعنية بالبراءات (أجري آخر تحديث لها في أبريل 2020). ويقول البروفيسور ماثيوس، الذي عقد اجتماعاً لفريق خبراء معني بالبراءات والتحرير الجيني . لدراسة الموضوع: "أعتقد أن فاحصي البراءات في المكتب الأوروبي للبراءات، حيث يلتزمون بتطبيق استثناء فيما يخص الآداب، أدوا عملاً جيداً بعدم رفضهم الطلبات مباشرة وإنما السماح بدلاً من ذلك بالمطالبات المتعلقة بالتركيبات ووسائل الإيصال (طرق التوصيل) اللازمة من أجل التحرير الجيني. فهم يطبقون القانون بصيغته. وفي أنظمة أخرى للبراءات، يكون ربما من السابق لأوانه القول [كيف ستفسر الاستثناءات] ولم نر بعد منازعات بشأن استثناءات متعلقة بالآداب أو منتجات الطبيعة."

علينا التفكير في هذه التداعيات الأوسع المترتبة على تكنولوجيا قوية وفي كيفية تطويرها على نحو مسؤول.

جينيفر دودنا

البراءات كآلية لإدارة التكنولوجيا

يرى البروفيسور ماثيوس أن هناك حاجة إلى المزيد من العمل لتحديد ما إذا كانت مكاتب البراءات ستسمح بإصدار براءات للاختراعات الجينية. ويقول: "حتى الآن، لا تطرح البراءات بشكل كبير في المناقشات بشأن تحرير الجينوم البشري. وقد سعدت بدعوتي مؤخراً للإدلاء بشهادتي أمام اللجنة الاستشارية للخبراء بمنظمة الصحة العالمية، التي تعتبر البراءات جزءاً من إدارة تحرير الجينوم البشري." وقد أنشئ فريق الخبراء الدولي التابع لمنظمة الصحة العالمية في ديسمبر 2018، ونشر بياناً عن الإدارة والرقابة في يوليو 2019.

ويشير البروفيسور ماثيوس إلى أن من الممكن لنظام البراءات أن يكون وسيلة لمنع البحوث المارقة: "إذ يمكن استخدام البراءات على نحو مسؤول لوقف الاستخدام غير المنظم من خلال نظام للترخيص يراعي النواحي الأخلاقية."

مستقبل جريء

إذا كانت تفاصيل التحرير الجيني قد تبدو معقدة لغير الملمين بالموضوع، فإن العلماء يتحدثون عن البساطة التي تتسم بها نسبياً أداة كريسبر-كاس9، مما جعلها متاحة للباحثين في جميع أنحاء العالم وفي مجموعة واسعة من المجالات. ويقول البروفيسور شيركو "لقد انطلق البحث الأكاديمي بشأن تقنية كريسبر خلال السنوات القليلة الماضية" رغم معارك البراءات التي أعلن عنها على نطاق واسع." ويشير إلى "أن حدود تقنية كريسبر هي الخيال الإنساني."

وقد أسهمت كلا من الحائزتين على جائزة نوبل بشكل عظيم في هذا البحث، حيث يرد اسم كليهما في عشرات طلبات البراءات. وقد منحت البروفيسور شاربنتييه ترخيصاً بالملكية الفكرية لشركتي كريسبر ثيرابيوتيكس "CRISPR Therapeutics"، وإ.ر. س جينوميكس ERS Genomics، المتخصصتين في مجال البيوتكنولوجيا، في حين شاركت البروفيسور دودنا في تأسيس شركة Caribou Biosciences, Intellia Therapeutics and Mammoth Biosciences. وفي هذا الصدد تقول د. ليدل:"إنها المرة الأولى التي تتشارك فيها سيدتان في جائزة نوبل في الكيمياء، وسوف تكونان مصدر إلهام لا سيما للفتيات المهتمات بالعلوم في جميع أنحاء العالم."

حدود تقنية كريسبر هي الخيال الإنساني.

يعقوب شيركو

وقد كانت أعمالهما مصدر إلهام لمئات الباحثين الآخرين الذين نشروا مقالات عن استخدام تقنية كريسبر-كاس9 في العديد من الهيئات. ويدرس العلماء أيضاً إمكانيات أنظمة أخرى مرتبطة بكريسبر مثل كاس12 وكاس13، بما في ذلك لتشخيص كوفيد-19 وعلاجه. وبعض هذه البحوث تستخدم أدوات قوية للذكاء الاصطناعي، خاصة تعلم الآلة والتعلم العميق من أجل تحسين القدرة على التنبؤ والحد من الآثار البعيدة عن الهدف. وبعد أقل من عشر سنوات على التعاون المتميز بين البروفيسور شاربنتييه والبروفيسور دودنا، تحققت بالفعل طفرات واسعة، لكن يبدو أن هناك المزيد من الإنجازات التي باتت قاب قوسين أو أدنى.