على الرغم من أنَّ العلاجَ الجيني يعرَّف بأنه أي علاج يغيِّر وظيفةَ الجين، فإنَّه يُعتقَد غالبًا بأنه إدخال جيناتٍ طبيعية في خلايا شخص يفتقر إلى هذه الجينات الطبيعية بسبب اضطرابٍ وراثي محدَّد.وتُسمَّى هذه التقنية المعالجةَ بإِقحام الجين أو العلاج بالغرز الجيني (gene insertion therapy).
في العلاج بالغرز الجيني يمكن تصنيعُ الجينات الطبيعية، وذلك باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل، من الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين الطبيعي (الدَّنا) المتبرَّع به من شخصٍ آخر.وفي الوقتِ الحالي، يعدُّ هذا العلاج بالغرز الجيني هو الأكثر احتمالاً لأن يكون فعالاً في الوقاية من عيوب الجينات المفردَة أو معالجتها، مثل التليُّف الكيسي.(انظر أيضًا الجينات والصبغيات).
ويمكن أن يَجرِي نقلُ الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين الطبيعي إلى خلايا شخصٍ ما من خلال عدَّة طَرائِق.
التَّعداءُ الفيروسي Viral transfection
من طرائق العلاج بإقحام الجينات استخدامُ أحد الفيروسات، لأنَّ بعضَ الفيروسات لديها القدرة على إدراج المادَّة الوراثيَّة في الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين البشري.يجري إدخال الدَّنا DNA الطبيعي، عن طريق تفاعلٍ كيميائي، في الفيروس الذي يصيب بعدَ ذلك (يُعدِي transfects) خَلايا الشخص، ممَّا يؤدِّي إلى نقل الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين إلى نواة هذه الخلايا.
ولكن، من المخاوف بشأن الإدراج باستخدام فيروس ما هو ردود الفعل المحتملة تجاه هذا الفيروس، على غرار العدوى.وثمَّة قلقٌ آخر، وهو أنَّ الحَمضَ النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين الطبيعي الجَديد قد "يُفقَد" أو قد يفشل في الاندماج في الخلايا الجديدة بعدَ فترة من الزمن، ممَّا يؤدِّي إلى عودة ظهور الاضطراب الوراثي.كما قد تظهر أجسامٌ مُضادَّة للفيروس أيضًا، ممَّا يَتسبَّب في رد فعل مماثل لرفض العضو المزروع.
الجُسَيماتُ الشَّحمِيَّة Liposomes
هناك طريقةٌ أخرى لإدخال أو إقحام الجينات باستخدام الجسيمات الشحميَّة، والتي هي حويصلاتٌ أو أكياس مجهريَّة تكون مزودة بطبقة من اللبيدات (الشحوم).يمكن تخصيص الجسيمات الشحميَّة بحيث تحتوي على الحَمض النَّووي DNA الذي يمكن امتصاصه من قبل خلايا الشخص، وبذلك تعطي الحَمض النَّووي DNA الخاصّ بها إلى نواة الخليَّة.ولكنَّ هذا الأسلوبَ لا يعمل أحيَانًا، لأنَّه لا يَجرِي امتصاصُ الجسيمات الشحمية نحوَ خلايا الشخص، فلا يعمل هذا الجين الجديد على النحو المطلوب، أو يُفقَد الجينُ الجديد في نهاية المَطاف.
التقنية المضادة للتعبير
هناك طريقةٌ مختلفة للعلاج الجيني، تستخدم ما يُدعى التكنولوجيا المضادَّة للتعبير.في التقنية المضادة للتعبير، لا يَجرِي غرز الجينات الطبيعيَّة.بل يَجرِي ببساطة تعطيلُ الجينات الشاذَّة.وباستخدام التكنولوجيا المضادَّة للتعبير، يمكن لجزيئات RNA المعدلة أن ترتبط مع أجزاء محدَّدة من الحمض النووي DNA، فتمنَع الجينات المتضرِّرة من العمل.ويجري حاليًا استخدام التقنية المضادة للتعبير في علاج الضمورات العضلية الشوكية و الحَثَل العضلي من نمط دوشين.كما تجري تجربته أيضًا لعلاج السرطان وبعض الاضطرابات العصبية، ولكنه لا يزال في المراحل التجريبية المبكرة.يبدو أنَّها قد تكون أكثرَ فعَّالية وأكثر أمانًا من العلاج بغرز الجينات.
التَّعديلُ الكيميائيّ Chemical modification
هناك أسلوبٌ آخَر للعلاج الجيني، وهو زيادة أو تقليل أنشطة بعض الجينات عن طريق مواد كيميائية لتعديل التفاعلاتِ الكيميائية في الخلية، التي تتحكَّم في التَّعبير الجيني.فعلى سَبيل المثال، يمكن لتعديل تفاعلٍ كيميائي يُسمَّى المَثيَلَة methylation أن يُغيِّرَ وظيفة الجين، ممَّا يتسبَّب في زيادة أو نقصان إنتاج بعض البروتينات، أو إنتاج أنواع مختلفة من البروتينات.ويجري حاليًّا استعمالُ هذه الأساليب تجريبيًا لعلاج بعض أنواع السَّرطان.
المُعالجَة بالزَّرع Transplantation therapy
كما تجري دراسةُ العلاج الجيني تجريبيًا أيضًا في جراحة زرع الأعضاء؛فمن خلال تغيير جينات الأعضاء المزروعة لجعلها أكثرَ توافقًا مع جينات المتلقِّي، يصبح متلقِّي العضو أقلَّ ميلًا لرفض العضو المزروع.وبذلك، قد لا يحتاج هذا المتلقِّي إلى استعمال العَقاقير التي تثبِّط الجِهازَ المَناعيّ، والتي يمكن أن يكونَ لها تأثيرات جانبية خطيرة.ولكنَّ هذا النوعَ من العلاج، حتى الآن، غيرُ ناجح عادة.
كريسبر-كاس9
يشير مصطلح CRISPR-CAS9 إلى الأحرف الأولى من كلماتclustered regularly interspaced short palindromic repeats–CRISPR-associated protein 9، ويعني "التكرارات العنقودية المتناظرة القصيرة منتظمة التباعد–البروتين 9 المرتبط بكريسبر".كريسبر-كاس9 هي أداة لتحرير الجينات تقوم بإجراء قطع دقيق في حبل الدنا، ومن ثمَّ تأخذ عملية إصلاح الدنا الطبيعية مسؤولية دمج الجين الذي جرى إدخاله حديثًا في الدنا.لا تزال هذه التقنية في المراحل التجريبية، ولكن جرى تطبيقها على العديد من الأجنة البشرية في محاولة لإصلاح عيب جيني.
