Thana Prasongsin / Getty Images
Ključni za poneti
- Postoji samo jedan tretman za bolest srpastih stanica koji je odobrila FDA, ali potreban je donor braće ili sestara.
- Koristeći tehnologiju CRISPR-CAS9, istraživači su uspjeli ciljati genetski prekidač koji je isključio proizvodnju fetalnog oblika hemoglobina.
- CRISPR-CAS9 omogućio je pacijentima s bolestima srpastih stanica i beta-talasemijom da budu vlastiti donatori za transplantaciju koštane srži. To može učiniti tretmane široko dostupnima.
Uređivanje gena preokrenulo je mnoga područja znanosti, od stvaranja hrane bez pesticida do pokušaja vraćanja vunenog mamuta. Koristeći tehnologiju nazvanu CRISPR-CAS9, koja se obično naziva CRISPR, znanstvenici sada pokušavaju popraviti genetske pogreške koje uzrokuju bolest.
Siječanjska studija objavljena uNew England Journal of Medicineotkrio je da CRISPR može stvoriti nove tretmane za liječenje poremećaja krvi poput bolesti srpastih stanica.
Pacijenti kojima je dijagnosticirana bolest srpastih stanica imaju mutaciju gena za hemoglobin - protein bogat željezom u crvenim krvnim stanicama. Mutacija uzrokuje abnormalne krvne stanice u obliku slova C. Teško prenose kisik u druge dijelove tijela. Njegova tvrda i ljepljiva značajka također začepljuje protok krvi, što povećava rizik od infekcija.
Bolest srpastih stanica nasljedni je poremećaj krvi koji godišnje pogađa oko 100 000 Amerikanaca, kaže Alexis A. Thompson, dr. Med., MPH, bivši predsjednik Američkog društva za hematologiju i dječji hematolog s Medicinskog fakulteta Feinberg na Sveučilištu Northwestern, za Verywell. Iako Thompson, koji nije bio uključen u istraživanje, kaže da se djeca pri rođenju čine relativno normalnima, tek u dobi od 6 do 12 mjeseci djeca počinju razvijati probleme.
"U mlađoj dobnoj skupini pacijenti koji se boluju, imaju jaku temperaturu ili infekciju trebaju hospitalizaciju, dobivaju vrlo jake lijekove i propuštaju školovanje", kaže Thompson. "Kako prelaze u odraslu dob, izazovi su završavati obrazovanje, sveučilište, ili održavanje radnog mjesta. " Koristeći CRISPR, istraživači pokušavaju promijeniti neke od ovih ishoda.
Što ovo znači za vas
Bolest srpastih stanica prenosi se na dijete kada oba roditelja imaju obilježje srpastih stanica. Ako niste sigurni u svoj status prijevoznika, neophodno je da vas pregleda zdravstveni radnik. Ako imate bolest srpastih stanica, novi tretmani koji koriste CRISPR tehnologiju možda će vam biti dostupni u budućnosti.
Genetska strategija ponovno pokreće proizvodnju hemoglobina
Studija je pratila jednog pacijenta s bolešću srpastih stanica i jednog pacijenta s beta-talasemijom, poremećajem krvi koji smanjuje proizvodnju hemoglobina.
Oboje pacijenata trebale su matične stanice krvi, ali studija je nastojala koristiti njihove stanice, a ne stanice braće i sestara. Kada su pacijentu uzete matične stanice krvi, istraživači su koristili CRISPR, koji djeluje kao molekularna škara, i molekulu RNK s jednim vodičem, CAS9, kako bi pronašli specifični gen nazvan BCL11A.
U ovom istraživanju istraživači su presjekli BCL11A jer djeluje poput genetskog prekidača koji isključuje gen koji stvara fetalni oblik hemoglobina. Ponovnim uključivanjem, znanstvenici su reaktivirali proizvodnju fetalnog hemoglobina, koji je nadomještao nedostajući ili neispravni hemoglobin u crvenim krvnim stanicama oba pacijenta. Sve preostale bolesne stanice eliminirane su kemoterapijom.
Razine hemoglobina ostale su stabilne mjeseci nakon tretmana
Šest i 12 mjeseci nakon zahvata, oba pacijenta podvrgnuta su aspiracijama koštane srži kako bi izmjerili broj crvenih krvnih zrnaca prisutnih u njihovom uzorku kosti.
Prva pacijentica bila je 19-godišnjakinja s dijagnozom beta-talasemije. Četiri mjeseca nakon posljednje transplantacije koštane srži s genetski uređenim matičnim stanicama, razina hemoglobina stabilizirala se i ostala stabilna tijekom zadnjeg naknadnog posjeta. Iako je u početku imala ozbiljne nuspojave od liječenja (upala pluća i bolesti jetre), nakon nekoliko tjedana su se povukle.
Drugi pacijent bila je 33-godišnjakinja s bolešću srpastih stanica. Petnaest mjeseci nakon zahvata, razina njenog fetalnog hemoglobina porasla je s 9,1% na 43,2%. Njezina mutirana razina hemoglobina od srpastih stanica smanjila se sa 74,1% na 52,3%. Iako je doživjela tri ozbiljne nuspojave (sepsu, kolelitijazu i bolove u trbuhu), one su riješene liječenjem.
Jedna od glavnih prednosti ovog pristupa, u usporedbi s tradicionalnim oblicima liječenja ovih poremećaja krvi, jest uporaba pacijentovih stanica bez potrebe za donorom.
"Stanicama istog pacijenta može se manipulirati i može se transplantirati bez rizika od odbacivanja ili izazivanja imunoloških reakcija davatelja (bolest presadka protiv domaćina)", Damiano Rondelli, dr. Med., Profesor hematologije Michael Reese na Sveučilištu iz Illinoisa na Chicago College of Medicine, navodi se u priopćenju.
Od objavljivanja, istraživači su proširili svoj rad na još osam pacijenata - šest s beta-talasemijom i tri s bolešću srpastih stanica. Njihovi su trenutni rezultati u skladu s prva dva pacijenta u studiji.
Trenutni tretman srpastih ćelijskih bolesti
Trenutačno liječenje bolesti srpastih stanica koje je odobrila FDA jest transplantacija koštane srži. Međutim, ovaj postupak zahtijeva da pacijent ima brata i sestre čije tkivo savršeno odgovara njihovom.
Thompson kaže da je glavni izazov liječenja taj što svaki četvrti braća i sestre nisu iste vrste tkiva. Čak i ako se dogodi transplantacija koštane srži, postoje i ozbiljne nuspojave na postupak, uključujući neuspjeh presadnice, bolest presadka naspram domaćina i smrt.
Ako se transplantacija koštane srži izbaci iz slike, alternativni način liječenja je haploidno identična transplantacija. "Postignut je uspjeh s haploidnim identičnim transplantacijama gdje se vrsta tkiva djelomično podudara, ali transplantacija se izvodi na vrlo različit način kako bi se postiglo ugrađivanje uz vaše komplikacije", kaže Thompson. Međutim, ona kaže da se samo manji broj pacijenata kvalificira za ovaj tretman.
Zbog ograničenja i ograničenja bolesti srpastih stanica, Thompson kaže da je bilo nekih rasprava o tome da pacijenti služe kao vlastiti donatori. U ovoj trenutnoj studiji autori na uređivanje gena gledaju kao na potencijalni put za ovu vrstu liječenja.
Kako genetski tretmani mogu pomoći
Svatko može naslijediti bolest srpastih stanica, ali to je posebno često kod:
- Ljudi afričkog podrijetla, uključujući Afroamerikance
- Latinoamerikanci iz Srednje i Južne Amerike
- Ljudi bliskoistočnog, azijskog, indijskog i mediteranskog podrijetla
U SAD-u se sva djeca rođena u zemlji pregledavaju na bolest srpastih stanica, što daje dovoljno mogućnosti za rano liječenje. Ali nekoliko scenarija čini izazovnim dijagnosticiranje svakog slučaja. Thompson kaže da obitelji koje su doselile u SAD mogu imati stariju djecu koja nisu pregledana zajedno s roditeljima koji nisu svjesni svog statusa prijevoznika dok ne dobiju dijete koje ima takvo stanje.
Unatoč nesavršenosti probira, industrijalizirane zemlje poboljšale su prognozu bolesti srpastih stanica. "Danas dijete rođeno danas u Sjedinjenim Državama ima 95% šanse da preživi u odrasloj dobi, a isto vrijedi i za druge snalažljive zemlje poput Ujedinjenog Kraljevstva", kaže Thompson.
Iz globalne perspektive, međutim, Thompson kaže da zemlje s niskim i srednjim prihodima možda neće ponuditi iste tretmane koji su trenutno dostupni ljudima u zemljama poput SAD-aKaže da više od polovice djece s bolestima srpastih stanica u podsaharskoj Africi neće preživjeti svoj peti rođendan.
Na temelju rezultata studije, uređivanje gena moglo bi pomoći da liječenje bolesti srpastih stanica postane šire dostupno.
"Nada se da će ovaj tretman biti dostupan i pristupačan u mnogim zemljama s niskim srednjim prihodima, Bliskom Istoku, Africi i Indiji, te da će imati važan utjecaj na živote mnogih ljudi na tim područjima", rekao je Rondelli. U
