Thana Prasongsin / Getty Images
Viktige takeaways
- Det er bare en FDA-godkjent behandling for sigdcellesykdom, men det krever en søskengiver.
- Ved å bruke CRISPR-CAS9-teknologi var forskerne vellykkede med å målrette mot en genetisk bryter som slo av produksjonen for en fosterform av hemoglobin.
- CRISPR-CAS9 tillot pasienter med sigdcellesykdom og beta-thalassemia å være sine egne givere for benmargstransplantasjoner. Dette har potensial til å gjøre behandlinger mer tilgjengelige.
Genredigering har økt mange vitenskapelige områder, fra å lage plantevernmiddelfri mat til å forsøke å få tilbake den ullete mammuten. Ved å bruke en teknologi kalt CRISPR-CAS9, ofte referert til som CRISPR, prøver forskere nå å fikse genetiske feil som forårsaker sykdom.
En studie fra januar publisert iThe New England Journal of Medicinefant CRISPR kunne skape nye behandlinger for å kurere blodsykdommer som sigdcellesykdom.
Pasienter diagnostisert med sigdcellesykdom har en mutasjon i et gen for hemoglobin - et jernrikt protein i røde blodlegemer. Mutasjonen forårsaker unormalt C-formede blodceller, som har vanskelig for å føre oksygen til andre deler av kroppen. Den harde og klebrig funksjonen tetter også blodstrømmen, noe som øker risikoen for infeksjoner.
Seglcellesykdom er en arvelig blodsykdom som rammer rundt 100 000 amerikanere per år, forteller Alexis A. Thompson, MD, MPH, tidligere president for American Society of Hematology og pediatrisk hematolog ved Feinberg School of Medicine ved Northwestern University, Verywell. Mens Thompson, som ikke var involvert i studien, sier barn fremstår som relativt normale ved fødselen, er det først 6 til 12 måneders alder at barn begynner å utvikle problemer.
"I den yngre aldersgruppen krever pasienter som har smerter, alvorlig feber eller infeksjon sykehusinnleggelse, får veldig sterke medisiner og går glipp av skolen," sier Thompson. "Når de flytter til voksen alder, har de utfordringer med å fullføre utdannelse, universitet, eller opprettholde en jobb. ” Ved hjelp av CRISPR prøver forskere å endre noen av disse resultatene.
Hva dette betyr for deg
Seglcellesykdom overføres til et barn når begge foreldrene har sigdcelleegenskapene. Hvis du er usikker på transportørstatusen din, er det viktig å bli screenet av helsepersonell. Hvis du har sigdcellesykdom, kan nye behandlinger ved hjelp av CRISPR-teknologi være tilgjengelig for deg i fremtiden.
Genetisk strategi starter hemoglobinproduksjonen på nytt
Studien fulgte en pasient med sigdcellesykdom og en pasient med beta-thalassemia, en blodsykdom som reduserer produksjonen av hemoglobin.
Begge pasientene krevde blodstamceller, men studien forsøkte å bruke cellene sine i stedet for celler fra et søsken. Når blodstamceller ble tatt fra pasienten, brukte forskerne CRISPR, som fungerer som en molekylær saks, og et enkeltledende RNA-molekyl, CAS9, for å lokalisere et spesifikt gen som heter BCL11A.
I denne studien kuttet forskerne BCL11A fordi den fungerer som en genetisk bryter som slår av genet som produserer en fosterform av hemoglobin. Ved å slå den på igjen reaktiverte forskere produksjonen av fosterhemoglobin, som erstattet manglende eller mangelfull hemoglobin i begge pasienters røde blodlegemer. Eventuelle gjenværende syke celler ble eliminert via cellegift.
Hemoglobinnivåer forble stabile måneder etter behandling
Seks og 12 måneder etter inngrepet gjennomgikk begge pasientene benmargsaspirater for å måle antall røde blodlegemer som er tilstede i beinprøven.
Den første pasienten var en 19 år gammel kvinne som fikk diagnosen beta-thalassemia. Fire måneder etter hennes siste benmargstransplantasjon med de genredigerte stamcellene, stabiliserte seg hemoglobinnivået og holdt seg stabilt ved hennes siste oppfølgingsbesøk. Selv om hun opprinnelig opplevde alvorlige bivirkninger av behandlingen (lungebetennelse og leversykdom), forsvant de etter noen uker.
Den andre pasienten var en 33 år gammel kvinne med sigdcellesykdom. Femten måneder etter inngrepet steg fostrets hemoglobinnivå fra 9,1% til 43,2%. Hennes muterte hemoglobinnivå fra sigdcellesykdom gikk ned fra 74,1% til 52,3%. Mens hun opplevde tre alvorlige bivirkninger (sepsis, kolelithiasis og magesmerter), ble de løst med behandling.
En av de største fordelene med denne tilnærmingen, sammenlignet med tradisjonelle former for behandling av disse blodproblemene, er bruken av pasientens celler uten behov for en donor.
"Celler fra samme pasient kan manipuleres og kan transplanteres uten risiko for avvisning eller forårsake immunreaksjoner fra giveren (graft-versus-host sykdom)," Damiano Rondelli, MD, Michael Reese professor i hematologi ved universitetet fra Illinois ved Chicago College of Medicine, sa i en uttalelse.
Siden publiseringen har forskere utvidet arbeidet til åtte flere pasienter - seks med beta-talassemi og tre med sigdcellesykdom. De nåværende resultatene stemmer overens med de to første pasientene i studien.
Nåværende behandling for sigdcellesykdom
Den nåværende FDA-godkjente behandlingen for sigdcellesykdom er en benmargstransplantasjon. Imidlertid krever denne prosedyren at pasienten har et søsken som har vev som passer perfekt til deres.
Thompson sier at en stor behandlingsutfordring er at ett av fire søsken ikke er av samme vevstype. Selv om benmargstransplantasjonen finner sted, er det også alvorlige bivirkninger av prosedyren, inkludert graftfeil, graft versus verts sykdom og død.
Hvis benmargstransplantasjoner er ute av bildet, er en alternativ behandling en haplooid identisk transplantasjon. "Det har vært en suksess med haploide identiske transplantasjoner der vevstypen er delvis matchet, men transplantasjonen utføres på en helt annen måte for å oppnå en engraftment med komplikasjonene dine," sier Thompson. Hun sier imidlertid at bare et mindretall av pasientene kvalifiserer for denne behandlingen.
På grunn av begrensningene og begrensningene for sigdcellesykdom, sier Thompson at det hadde vært noen diskusjon om å få pasienter til å tjene som sine egne givere. I denne aktuelle studien ser forfatterne på genredigering som en potensiell vei for denne typen behandling.
Hvordan genetiske behandlinger kan hjelpe
Alle kan arve sigdcellesykdom, men det er spesielt vanlig i:
- Mennesker av afrikansk avstamning, inkludert afroamerikanere
- Spanskamerikanere fra Sentral- og Sør-Amerika
- Folk av Midtøsten, asiatisk, indisk og middelhavsavstamning
I USA blir alle barn født i landet undersøkt for sigdcellesykdom, noe som gir god mulighet for tidlig behandling. Men flere scenarier gjør det utfordrende å diagnostisere alle tilfeller. Thompson sier at familier som immigrerte til USA, kan ha eldre barn som ikke har blitt screenet sammen med foreldre som ikke er klar over deres transportstatus før de har et barn som har tilstanden.
Til tross for manglene ved screening har industriland forbedret prognosen for sigdcellesykdom. "I dag har et barn født i dag i USA en 95% sjanse for å overleve i voksen alder, og det samme gjelder andre ressurssterke land som Storbritannia," sier Thompson.
Fra et globalt perspektiv sier Thompson imidlertid at lav- og mellominntektsland kanskje ikke tilbyr de samme behandlingene som for tiden er tilgjengelige for mennesker i land som USA.Hun sier at over halvparten av barn med sigdcellesykdom i Afrika sør for Sahara ikke vil leve lenger enn femårsdagen.
Basert på studieresultatene, kan genredigering hjelpe behandlinger for sigdcellesykdom å bli mer tilgjengelig.
"Håpet er at denne behandlingen vil være tilgjengelig og rimelig i mange land med lav inntekt, Midtøsten, Afrika og India, og vil ha en viktig innvirkning på livet til mange mennesker i disse områdene," sa Rondelli. </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s>
