Thana Prasongsin / Getty Images
Βασικές επιλογές
- Υπάρχει μόνο μία εγκεκριμένη από την FDA θεραπεία για δρεπανοκυτταρική νόσο, αλλά απαιτεί έναν αδερφό δότη.
- Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CRISPR-CAS9, οι ερευνητές κατάφεραν να στοχεύσουν έναν γενετικό διακόπτη που απενεργοποίησε την παραγωγή για μια εμβρυϊκή μορφή αιμοσφαιρίνης.
- Το CRISPR-CAS9 επέτρεψε σε ασθενείς με δρεπανοκυτταρική νόσο και βήτα-θαλασσαιμία να είναι δικοί τους δότες για μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών. Αυτό έχει τη δυνατότητα να κάνει ευρύτερα προσβάσιμες τις θεραπείες.
Η επιμέλεια γονιδίων έχει ανυψώσει πολλούς τομείς της επιστήμης, από τη δημιουργία τροφής χωρίς φυτοφάρμακα έως την προσπάθεια επαναφοράς του μαλλιού μαμούθ. Χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία που ονομάζεται CRISPR-CAS9, που συνήθως αναφέρεται ως CRISPR, οι επιστήμονες προσπαθούν τώρα να διορθώσουν γενετικά σφάλματα που προκαλούν ασθένειες.
Μια μελέτη του Ιανουαρίου που δημοσιεύθηκε στοThe New England Journal of Medicineδιαπίστωσε ότι το CRISPR θα μπορούσε να σφυρηλατήσει νέες θεραπείες για τη θεραπεία διαταραχών του αίματος όπως η δρεπανοκυτταρική νόσος.
Οι ασθενείς που έχουν διαγνωστεί με δρεπανοκυτταρική νόσο έχουν μετάλλαξη σε ένα γονίδιο αιμοσφαιρίνης - μια πλούσια σε σίδηρο πρωτεΐνη στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η μετάλλαξη προκαλεί ασυνήθιστα κύτταρα αίματος σε σχήμα C, τα οποία δυσκολεύονται να μεταφέρουν οξυγόνο σε άλλα μέρη του σώματος. Το σκληρό και κολλώδες χαρακτηριστικό του εμποδίζει επίσης τη ροή του αίματος, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο λοιμώξεων.
Η ασθένεια των δρεπανοκυττάρων είναι μια κληρονομική διαταραχή αίματος που πλήττει περίπου 100.000 Αμερικανούς ετησίως, λέει ο Alexis A. Thompson, MD, MPH, πρώην πρόεδρος της Αμερικανικής Εταιρείας Αιματολογίας και παιδιατρικός αιματολόγος στη Σχολή Ιατρικής Feinberg στο Πανεπιστήμιο Northwestern. Ενώ ο Thompson, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, λέει ότι τα παιδιά φαίνονται σχετικά φυσιολογικά κατά τη γέννηση, μόλις 6 έως 12 μηνών τα παιδιά αρχίζουν να αναπτύσσουν προβλήματα.
«Στη νεότερη ηλικιακή ομάδα, οι ασθενείς που παρουσιάζουν πόνο, σοβαρό πυρετό ή λοίμωξη χρειάζονται νοσηλεία, λαμβάνουν πολύ ισχυρά φάρμακα και χάνουν το σχολείο», λέει ο Thompson. «Καθώς προχωρούν στην ενηλικίωση, έχουν προκλήσεις να ολοκληρώσουν την εκπαίδευση, το πανεπιστήμιο, ή διατηρώντας μια δουλειά. " Χρησιμοποιώντας το CRISPR, οι ερευνητές προσπαθούν να αλλάξουν μερικά από αυτά τα αποτελέσματα.
Τι σημαίνει αυτό για εσάς
Η ασθένεια των δρεπανοκυττάρων μεταδίδεται σε ένα παιδί όταν και οι δύο γονείς έχουν το δρεπανοκυτταρικό χαρακτηριστικό. Εάν δεν είστε βέβαιοι για την κατάσταση της εταιρείας κινητής τηλεφωνίας σας, είναι σημαντικό να ελέγξετε έναν επαγγελματία υγείας. Εάν πάσχετε από δρεπανοκυτταρική νόσο, στο μέλλον ενδέχεται να είναι διαθέσιμες νέες θεραπείες που χρησιμοποιούν την τεχνολογία CRISPR.
Η γενετική στρατηγική επανεκκινεί την παραγωγή αιμοσφαιρίνης
Η μελέτη παρακολούθησε έναν ασθενή με δρεπανοκυτταρική νόσο και έναν ασθενή με βήτα-θαλασσαιμία, μια διαταραχή του αίματος που μειώνει την παραγωγή αιμοσφαιρίνης.
Και οι δύο ασθενείς χρειάζονταν βλαστικά κύτταρα αίματος, αλλά η μελέτη προσπάθησε να χρησιμοποιήσει τα κύτταρα τους και όχι τα κύτταρα από έναν αδελφό. Όταν ελήφθησαν βλαστικά κύτταρα αίματος από τον ασθενή, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το CRISPR, το οποίο ενεργεί ως μοριακό ψαλίδι, και ένα μόριο RNA μονού οδηγού, CAS9, για να εντοπίσει ένα συγκεκριμένο γονίδιο που ονομάζεται BCL11A.
Σε αυτήν τη μελέτη, οι ερευνητές έκοψαν το BCL11A επειδή λειτουργεί σαν γενετικός διακόπτης που απενεργοποιεί το γονίδιο που παράγει μια εμβρυϊκή μορφή αιμοσφαιρίνης. Με την επανενεργοποίησή τους, οι επιστήμονες επανενεργοποίησαν την παραγωγή εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης, η οποία αντικατέστησε την ελλείπουσα ή ελαττωματική αιμοσφαιρίνη στα ερυθρά αιμοσφαίρια και των δύο ασθενών. Τυχόν εναπομείναντα άρρωστα κύτταρα απομακρύνθηκαν μέσω χημειοθεραπείας.
Τα επίπεδα της αιμοσφαιρίνης παρέμειναν σταθερά μήνες μετά τη θεραπεία
Έξι και 12 μήνες μετά τη διαδικασία, και οι δύο ασθενείς υποβλήθηκαν σε μυελό των οστών για να μετρήσουν τον αριθμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων που υπάρχουν στο δείγμα των οστών τους.
Ο πρώτος ασθενής ήταν μια γυναίκα 19 ετών που διαγνώστηκε με βήτα-θαλασσαιμία. Τέσσερις μήνες μετά τη μεταμόσχευση του τελευταίου μυελού των οστών με τα βλαστοκύτταρα που έχουν υποστεί επεξεργασία γονιδίων, τα επίπεδα της αιμοσφαιρίνης της σταθεροποιήθηκαν και παρέμειναν σταθερά κατά την τελευταία επίσκεψή της. Αν και αρχικά εμφάνισε σοβαρές παρενέργειες από τη θεραπεία (πνευμονία και ηπατική νόσο), υποχώρησαν μετά από μερικές εβδομάδες.
Ο δεύτερος ασθενής ήταν μια γυναίκα 33 ετών με δρεπανοκυτταρική νόσο. Δεκαπέντε μήνες μετά τη διαδικασία, τα επίπεδα της εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης της αυξήθηκαν από 9,1% σε 43,2%. Τα μεταλλαγμένα επίπεδα αιμοσφαιρίνης της από δρεπανοκυτταρική νόσο μειώθηκαν από 74,1% σε 52,3%. Ενώ παρουσίασε τρεις σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες (σήψη, χολολιθίαση και κοιλιακό άλγος), υποχώρησαν με θεραπεία.
Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα αυτής της προσέγγισης, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μορφές αντιμετώπισης αυτών των διαταραχών του αίματος, είναι η χρήση των κυττάρων του ασθενούς χωρίς να χρειάζεται δότης.
«Τα κύτταρα του ίδιου ασθενούς μπορούν να υποστούν χειρισμό και να μεταμοσχευθούν χωρίς τον κίνδυνο απόρριψης ή να προκαλέσουν ανοσολογικές αντιδράσεις από τον δότη (ασθένεια μοσχεύματος έναντι ξενιστή)», Damiano Rondelli, MD, καθηγητής αιματολογίας του Michael Reese στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Chicago College of Medicine, δήλωσε σε δήλωση.
Από τη δημοσίευση, οι ερευνητές έχουν επεκτείνει τη δουλειά τους σε οκτώ ακόμη ασθενείς - έξι με β-θαλασσαιμία και τρεις με δρεπανοκυτταρική νόσο. Τα τρέχοντα αποτελέσματά τους είναι σύμφωνα με τους δύο πρώτους ασθενείς της μελέτης.
Τρέχουσα θεραπεία για δρεπανοκυτταρική νόσο
Η τρέχουσα εγκεκριμένη από την FDA θεραπεία για δρεπανοκυτταρική νόσο είναι μια μεταμόσχευση μυελού των οστών. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία απαιτεί από τον ασθενή να έχει έναν αδελφό του οποίου ο ιστός ταιριάζει απόλυτα με τον δικό του.
Ο Thompson λέει ότι μια μεγάλη πρόκληση θεραπείας είναι ότι ένα στα τέσσερα αδέλφια δεν είναι του ίδιου τύπου ιστού. Ακόμα και αν πραγματοποιηθεί μεταμόσχευση μυελού των οστών, υπάρχουν επίσης σοβαρές παρενέργειες στη διαδικασία, όπως ανεπάρκεια μοσχεύματος, ασθένεια μοσχεύματος έναντι ξενιστή και θάνατος.
Εάν οι μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών είναι εκτός εικόνας, μια εναλλακτική θεραπεία είναι η ταυτόχρονη μεταμόσχευση απλοειδούς. «Υπήρξε μια επιτυχία με απλοειδείς πανομοιότυπες μεταμοσχεύσεις όπου ο τύπος ιστού ταιριάζει εν μέρει, αλλά η μεταμόσχευση πραγματοποιείται με πολύ διαφορετικό τρόπο για να επιτευχθεί εμπλοκή με τις επιπλοκές σας», λέει ο Thompson. Ωστόσο, λέει ότι μόνο μια μειονότητα ασθενών πληροί τις προϋποθέσεις για αυτήν τη θεραπεία.
Λόγω των περιορισμών και των περιορισμών για δρεπανοκυτταρική νόσο, ο Thompson λέει ότι υπήρξε κάποια συζήτηση σχετικά με το εάν οι ασθενείς χρησιμεύουν ως δικοί τους δότες. Σε αυτήν την τρέχουσα μελέτη, οι συγγραφείς βλέπουν την επεξεργασία γονιδίων ως πιθανή οδό για αυτόν τον τύπο θεραπείας.
Πώς μπορούν να βοηθήσουν οι γενετικές θεραπείες
Οποιοσδήποτε μπορεί να κληρονομήσει δρεπανοκυτταρική νόσο, αλλά είναι ιδιαίτερα συχνή σε:
- Άνθρωποι αφρικανικής καταγωγής, συμπεριλαμβανομένων των Αφροαμερικανών
- Ισπανόφωνοι-Αμερικανοί από την Κεντρική και Νότια Αμερική
- Άνθρωποι καταγωγής Μέσης Ανατολής, Ασίας, Ινδίας και Μεσογείου
Στις ΗΠΑ, όλα τα παιδιά που γεννιούνται στη χώρα εξετάζονται για δρεπανοκυτταρική νόσο, δίνοντας άφθονη ευκαιρία για έγκαιρη θεραπεία. Ωστόσο, πολλά σενάρια καθιστούν δύσκολη τη διάγνωση κάθε περίπτωσης. Ο Thompson λέει ότι οι οικογένειες που μετανάστευσαν στις ΗΠΑ ενδέχεται να έχουν μεγαλύτερα παιδιά που δεν έχουν υποβληθεί σε έλεγχο μαζί με γονείς που δεν γνωρίζουν την κατάσταση του μεταφορέα τους έως ότου έχουν ένα παιδί που έχει την πάθηση.
Παρά τις ατέλειες με τον έλεγχο, οι βιομηχανικές χώρες έχουν βελτιώσει την πρόγνωσή τους για δρεπανοκυτταρική νόσο. «Σήμερα, ένα παιδί που γεννιέται σήμερα στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει 95% πιθανότητα να επιβιώσει μέχρι την ενηλικίωση και το ίδιο ισχύει και για άλλες επινοητικές χώρες όπως το Ηνωμένο Βασίλειο», λέει ο Thompson.
Ωστόσο, από παγκόσμια σκοπιά, η Thompson λέει ότι οι χώρες με χαμηλό και μεσαίο εισόδημα ενδέχεται να μην προσφέρουν τις ίδιες θεραπείες που είναι διαθέσιμες επί του παρόντος για άτομα σε χώρες όπως οι ΗΠΑ.Λέει ότι πάνω από τα μισά παιδιά με δρεπανοκυτταρική νόσο στην Υποσαχάρια Αφρική δεν θα ζήσουν πέρα από τα πέμπτα γενέθλιά τους.
Με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης, η επεξεργασία γονιδίων θα μπορούσε να βοηθήσει τις θεραπείες για δρεπανοκυτταρική νόσο να γίνουν ευρύτερα προσβάσιμες.
«Η ελπίδα είναι ότι αυτή η θεραπεία θα είναι προσιτή και προσιτή σε πολλές χώρες μεσαίου εισοδήματος, τη Μέση Ανατολή, την Αφρική και την Ινδία και θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στη ζωή πολλών ανθρώπων σε αυτές τις περιοχές», δήλωσε ο Ροντέλλι.
