متلازمة ولفرام هي مرض وراثي متنحي نادر، يؤدي إلى إصابة الأطفال بمرض السكري، بسبب موت خلايا بيتا في البنكرياس المسؤولة عن إفراز الأنسولين، كما يؤدي إلى ضمور الأعصاب وعلى رأسها العصب البصري. يَنجُم هذا المرض عن طفرة في جين (WSF1) التي تؤدي إلى إجهاد مزمن في الشبكة الإندوبلازمية داخل الخلية المسؤولة عن تعديل وطي البروتينات بشكل سليم، بجانب نقلهم داخل الخلايا. وحتى الآن لا يوجد علاج فعّال لمتلازمة ولفرام؛ مما حفّز العلماء على استخدام تقنية (CRISPR-Cas9) لتعديل جين (WSF1).  

تُعد تقنية (CRISPR-Cas9) أداة تُمكِّن الباحثين من تعديل الجينوم بكفاءةٍ ودقةٍ عالية، حيث يعمل إنزيم (Cas9) كمقص لقطع شريط الحامض النووي، ويمكن توجيهه إلى جزءٍ محددٍ عن طريق الحمض النووي الريبوزي الموجه (gRNA) الذي يقترن به. وبالتالي يؤدي القطع في الحمض النووي إلى تفعيل دور الخلايا في إصلاحه. ويستغل العلماء هذه الآلية لإدخال بعض التغييرات على جينات معنية ببعض الأماكن المُحدَّدة.  

قام العلماء في هذه الدراسة بعزل خلايا ليفية مشتقة من مرضى مصابين بمتلازمة ولفرام، وإعادة برمجتها إلى خلايا جذعية مُستحدثة متعددة القدرات، والتي يمكن تحويلها إلى أنواع أخرى من الخلايا. وباستخدام تقنية (CRISPR-Cas9)، تم تعديل الطفرة في جين (WSF1) في هذه الخلايا الجذعية، ثم تحويلها إلى خلايا بيتا، وتم التأكد من إيجابية التحويل عن طريق قياس علامات مميزة لهذه الخلايا. وقد أثبتت قدرتها على إفراز الأنسولين استجابةً للجلوكوز.

وباستخدام تقنية سلسلة الحمض النووي الريبوزي لدراسة التعبير الجيني للخلايا الفردية، وُجد أن تعديل جين (WSF1) قد عزّز من فاعلية تحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا بيتا. وعلاوة على ذلك، أظهر المجهر الإلكتروني النافذ أن الخلايا التي تحتوي على جين (WSF1) المُعدَّل، لديها قوام طبيعي وصحي لشبكتها الإندوبلازمية، والميتوكوندريا المسؤولة عن توليد الطاقة في الخلايا، وذلك على عكس الخلايا غير المُعدَّلة. ولتقييم وظيفتها، زرع العلماء الخلايا المعدَّلة في الفئران المصابة بمرض السكري؛ ولُوحظ أن تعديل جين (WSF1) أدى إلى انخفاض مستوى الجلوكوز في الدم في غضون أسبوع واحد، وكذلك زيادة القدرة على تحمل الجلوكوز، وإفراز الأنسولين، في مصل الفئران.  

يُعد تعديل الجين في الخلايا الجذعية لتحويلها إلى خلايا قادرة على استعادة وظيفتها، مصدرًا واعدًا لخيارٍ علاجيّ محتمل للمصابين بمرض السكري، وأمراضٍ جينيةٍ أخرى تتصف بالضمور.