Thana Prasongsin / Getty Images
Key Takeaways
- Ir tikai viena FDA apstiprināta sirpjveida šūnu slimības ārstēšanas metode, taču tam nepieciešams donors / māsa.
- Izmantojot CRISPR-CAS9 tehnoloģiju, pētnieki veiksmīgi mērķēja uz ģenētisko slēdzi, kas izslēdza augļa hemoglobīna formas ražošanu.
- CRISPR-CAS9 ļāva pacientiem ar sirpjveida šūnu slimību un beta-talasēmiju būt pašiem par donoriem kaulu smadzeņu transplantācijai. Tas var padarīt ārstēšanu pieejamāku.
Gēnu rediģēšana ir atbalstījusi daudzas zinātnes jomas, sākot ar pārtikas produktu bez pesticīdiem radīšanu un beidzot ar mēģinājumiem atgriezt vilnaino mamutu. Izmantojot tehnoloģiju CRISPR-CAS9, ko parasti dēvē par CRISPR, zinātnieki tagad cenšas novērst ģenētiskās kļūdas, kas izraisa slimības.
Janvārī publicēts janvāra pētījumsNew England Journal of Medicineatklāja, ka CRISPR varētu radīt jaunas ārstēšanas metodes asins slimību, piemēram, sirpjveida šūnu slimības, izārstēšanai.
Pacientiem, kuriem diagnosticēta sirpjveida šūnu slimība, ir mutācija hemoglobīna gēnā - ar dzelzi bagātā olbaltumvielā sarkanajās asins šūnās. Mutācija izraisa nenormāli C formas asins šūnas, kurām ir grūti pārnest skābekli uz citām ķermeņa daļām. Tās cietā un lipīgā īpašība arī aizsprosto asins plūsmu, kas palielina infekciju risku.
Sirpjveida šūnu slimība ir iedzimta asins slimība, kas ietekmē apmēram 100 000 amerikāņu gadā, ļoti labi stāsta Alexis A. Thompson, MD, MPH, bijušais Amerikas Hematoloģijas biedrības prezidents un bērnu hematologs Feinbergas Medicīnas skolā Ziemeļrietumu universitātē. Lai gan Thompsons, kurš nebija iesaistīts pētījumā, saka, ka bērni piedzimstot šķiet samērā normāli, bērniem rodas problēmas tikai 6 līdz 12 mēnešu vecumā.
"Jaunākajā vecuma grupā pacientiem, kuriem ir sāpes, smags drudzis vai infekcija, nepieciešama hospitalizācija, jāsaņem ļoti spēcīgi medikamenti un jāpaliek bez skolas," saka Thompsons. "Pārejot uz pieaugušo vecumu, viņiem ir problēmas pabeigt izglītību, universitāti, vai saglabājot darbu. ” Izmantojot CRISPR, pētnieki mēģina mainīt dažus no šiem rezultātiem.
Ko tas jums nozīmē
Sirpjveida šūnu slimība tiek nodota bērnam, kad abiem vecākiem ir sirpjveida šūnu iezīme. Ja neesat pārliecināts par savu pārvadātāja statusu, ir svarīgi, lai jūs pārbaudītu veselības aprūpes speciālists. Ja jums ir sirpjveida šūnu slimība, nākotnē jums var būt pieejamas jaunas ārstēšanas metodes, izmantojot CRISPR tehnoloģiju.
Ģenētiskā stratēģija atsāk hemoglobīna ražošanu
Pētījumā sekoja viens pacients ar sirpjveida šūnu slimību un viens pacients ar beta-talasēmiju - asins traucējumiem, kas samazina hemoglobīna veidošanos.
Abiem pacientiem bija nepieciešamas asins cilmes šūnas, taču pētījumā tika mēģināts izmantot viņu šūnas, nevis šūnas no brāļa vai māsas. Kad pacientam tika izņemtas asins cilmes šūnas, pētnieki izmantoja CRISPR, kas darbojas kā molekulārā šķēre, un viena virziena RNS molekulu CAS9, lai atrastu specifisku gēnu, ko sauc par BCL11A.
Šajā pētījumā pētnieki sagriež BCL11A, jo tas darbojas kā ģenētisks slēdzis, kas izslēdz gēnu, kas ražo augļa hemoglobīna formu. To atkal ieslēdzot, zinātnieki no jauna aktivizēja augļa hemoglobīna ražošanu, kas aizstāja trūkstošo vai bojāto hemoglobīnu abu pacientu sarkanajās asins šūnās. Visas atlikušās slimās šūnas tika izvadītas, izmantojot ķīmijterapiju.
Hemoglobīna līmenis pēc ārstēšanas saglabājās stabils mēnešus
Sešus un 12 mēnešus pēc procedūras abiem pacientiem tika veikta kaulu smadzeņu aspirācija, lai izmērītu sarkano asins šūnu skaitu kaulu paraugā.
Pirmais pacients bija 19 gadus veca sieviete, kurai diagnosticēta beta-talasēmija. Četrus mēnešus pēc pēdējās kaulu smadzeņu transplantācijas ar gēnu rediģētajām cilmes šūnām viņas hemoglobīna līmenis stabilizējās un palika stabils pēdējā novērošanas vizītē. Lai gan sākotnēji viņai bija nopietnas ārstēšanas blakusparādības (pneimonija un aknu slimības), tās izzuda pēc dažām nedēļām.
Otrais pacients bija 33 gadus veca sieviete ar sirpjveida šūnu slimību. Piecpadsmit mēnešus pēc procedūras viņas augļa hemoglobīna līmenis palielinājās no 9,1% līdz 43,2%. Viņas mutācijas hemoglobīna līmenis sirpjveida šūnu slimības dēļ samazinājās no 74,1% līdz 52,3%. Kamēr viņai bija trīs smagas blakusparādības (sepse, holelitiāze un sāpes vēderā), tās tika atrisinātas ar ārstēšanu.
Viena no šīs pieejas galvenajām priekšrocībām, salīdzinot ar tradicionālajām šo asins slimību ārstēšanas formām, ir pacienta šūnu izmantošana bez nepieciešamības pēc donora.
"Viena un tā paša pacienta šūnas var manipulēt, un tās var pārstādīt bez noraidīšanas riska vai izraisīt donora imūnās reakcijas (transplantāta pret saimnieku slimība)," Damiano Rondelli, MD, Maikla Rīsa universitātes hematoloģijas profesors Ilinoisas štatā Čikāgas Medicīnas koledžā, teikts paziņojumā.
Kopš publikācijas pētnieki ir paplašinājuši savu darbu vēl astoņiem pacientiem - sešiem ar beta-talasēmiju un trim ar sirpjveida šūnu slimībām. Viņu pašreizējie rezultāti atbilst pirmajiem diviem pētījuma pacientiem.
Pašreizējā sirpjveida šūnu slimības ārstēšana
Pašreizējā FDA apstiprinātā sirpjveida šūnu slimības ārstēšana ir kaulu smadzeņu transplantācija. Tomēr šī procedūra prasa, lai pacientam būtu brālis un māsa, kura audi perfekti sakrīt ar viņu.
Tompsons saka, ka galvenā ārstēšanas problēma ir tā, ka katrs ceturtais brālis vai māsa nav viena veida audi. Pat ja notiek kaulu smadzeņu transplantācija, procedūrai ir arī nopietnas blakusparādības, tostarp transplantāta mazspēja, transplantāta pret saimnieka slimību un nāve.
Ja kaulu smadzeņu transplantācijas nav redzamas, alternatīva ārstēšana ir identiska haploīda transplantācija. "Ir gūti panākumi ar haploīdām identiskām transplantācijām, kur audu tips ir daļēji saskaņots, bet transplantācija tiek veikta ļoti atšķirīgā veidā, lai panāktu implantāciju ar jūsu komplikācijām," saka Thompsons. Tomēr viņa saka, ka tikai neliela daļa pacientu var pretendēt uz šo ārstēšanu.
Sirpšūnu slimības ierobežojumu un ierobežojumu dēļ Thompsons saka, ka ir bijušas zināmas diskusijas par to, ka pacienti kalpo kā paši donori. Šajā pašreizējā pētījumā autori aplūko gēnu rediģēšanu kā potenciālu ceļu šāda veida ārstēšanai.
Kā ģenētiskās procedūras var palīdzēt
Ikviens var mantot sirpjveida šūnu slimību, bet tas ir īpaši izplatīts:
- Āfrikas izcelsmes cilvēki, tostarp afroamerikāņi
- Hispanic-amerikāņi no Centrālās un Dienvidamerikas
- Tuvo Austrumu, Āzijas, Indijas un Vidusjūras reģiona iedzīvotāji
ASV visi valstī dzimušie bērni tiek pārbaudīti sirpjveida šūnu slimības gadījumā, dodot plašas iespējas savlaicīgi ārstēties. Bet vairāki scenāriji apgrūtina katra gadījuma diagnosticēšanu. Tompsons saka, ka ģimenēm, kuras imigrējušas uz ASV, var būt vecāki bērni, kuri nav pārbaudīti kopā ar vecākiem, kuri nezina par viņu pārvadātāja statusu, kamēr viņiem nav bērna, kuram ir šāds stāvoklis.
Neskatoties uz skrīningu nepilnībām, rūpnieciski attīstītās valstis ir uzlabojušas sirpjveida šūnu slimības prognozi. "Šodien bērnam, kurš šodien dzimis Amerikas Savienotajās Valstīs, ir 95% izredzes izdzīvot pieauguša cilvēka vecumā, un tas pats attiecas uz citām atjautīgām valstīm, piemēram, Lielbritāniju," saka Thompsons.
Tomēr no globālā viedokļa Thompsons saka, ka valstis ar zemiem un vidējiem ienākumiem, iespējams, nepiedāvā tādas pašas ārstēšanas metodes, kādas pašlaik ir pieejamas cilvēkiem tādās valstīs kā ASV.Viņa saka, ka vairāk nekā puse bērnu ar sirpjveida šūnu slimību Subsahāras Āfrikā nedzīvos pēc piektās dzimšanas dienas.
Balstoties uz pētījuma rezultātiem, gēnu rediģēšana varētu palīdzēt sirpjveida šūnu slimību ārstēšanai kļūt pieejamākai.
"Cerība ir tāda, ka šī ārstēšana būs pieejama un pieejama daudzās valstīs ar zemiem vidējiem ienākumiem, Tuvajos Austrumos, Āfrikā un Indijā, un tai būs nozīmīga ietekme daudzu cilvēku dzīvē šajās jomās," sacīja Rondelli. A
.jpg)
-treatment-for-allergic-asthma.jpg)
