CRISPR技术治疗镰状细胞病
伊利诺伊大学芝加哥分校是美国参与临床试验的地方之一,通过安全地修改患者血细胞的DNA来治疗严重的红细胞先天性疾病,如镰状细胞性贫血或地中海贫血。
最近,UIC医学院Michael Reese血液学教授Damiano Rondelli博士合著的一篇文章中发表了第一例用这种方法治疗的病例。这篇文章报道了两名病人已被治愈β地中海贫血用CRISPR-Cas9技术编辑他们自己的基因后,患上了镰状细胞病。发明这项技术的两位研究人员在2020年获得了诺贝尔化学奖。
论文发表在新英格兰医学杂志CRISPR-Cas9基因编辑用于镰状细胞病和β-地中海贫血,研究人员报告基因编辑修改了DNA干细胞通过删除BCL11A基因,该基因负责抑制胎儿血红蛋白的产生。通过这样做,干细胞开始产生胎儿血红蛋白,因此患有先天性血红蛋白缺陷(β -地中海贫血或镰状细胞病)的患者产生足够的胎儿血红蛋白,以克服导致疾病的缺陷血红蛋白的影响。
这种方法的优点是它使用病人的细胞而不需要供体。此外,根据Rondelli的说法,基因操作不像其他基因治疗研究那样使用病毒载体,而是通过电穿孔(在高压下快速在细胞中产生孔)完成的,这种方法已知脱靶基因激活的风险较低。
镰状细胞病是一种遗传性的血红蛋白缺陷,导致红色血细胞变成月牙形这些细胞可以溶解并阻塞小血管,使身体组织缺氧。这种疾病会导致极度疼痛,并损害肺、心脏、肾脏和肝脏。地中海贫血是一种血液病,它会减少血红蛋白的产生,血红蛋白是红细胞中含铁的蛋白质,可以将氧气输送到全身的细胞。在地中海贫血患者中,低水平的血红蛋白会导致身体许多部位缺氧。
前两名接受治疗的患者取得了成功的结果,并继续接受监测。Rondelli是一项国际临床试验的指导委员会成员,UIC是芝加哥唯一的临床试验地点。尽管该试验还处于早期阶段,第一批患者将被跟踪一段时间,然后再扩大到全球范围内,UIC将是少数几个准备好接受这种治疗的地方之一。
朗德利说:“UIC很荣幸能参与这项国际研究,我希望将来我们自己的患者也能接受这种手术。”
“UIC和UI Health是镰状细胞病细胞治疗的理想场所,因为我们在这些患者身上的干细胞移植经验和成功。事实上,超过75%的镰状细胞病患者可以通过移植治愈,我们已经做了50多个病例。”
虽然完全匹配的供体仍然是治疗的第一步,但找到一个兼容的干细胞供体是具有挑战性的。因此,包括UI健康中心在内的许多中心都制定了策略,成功地利用相容性只有50%的供体,称为单倍相同供体。然而,根据Rondelli的说法,在大约30%到50%的患者中,仍然有多种障碍可以限制供体来源的移植的可能性,例如家庭供体的可用性,或者患者体内存在由多次先前的红细胞输血引起的抗体,这些抗体会排斥供体干细胞。
“这种基因编辑程序有可能克服所有这些问题。同一个病人的细胞可以被操纵,可以被移植而没有排斥的风险,也不会引起供体的免疫反应(移植物抗宿主病),”Rondelli说。“对于来我们医院就诊的近900名SC患者来说,这应该是个好消息。”
未来将参与试验的患者的细胞将被送到CRISPR制造基地,在那里对细胞进行基因编辑。患者在编辑干细胞前接受化疗细胞被重新插入他们的血液。
研究人员希望这种治疗方法能够改变世界卫生的游戏规则。镰状细胞疾病地中海贫血和其他先天性血液疾病是世界上的主要疾病。朗德利说,仅尼日利亚就有500万人患有这种疾病镰状细胞病以及非洲的许多其他国家。此外,他补充说,目前在拥有13亿人口的印度,30%的移植手术用于治疗严重的乙型地中海贫血。
Rondelli说:“我们希望这种治疗在中东、非洲和印度的许多中低收入国家都能获得和负担得起,并对这些地区许多人的生活产生重要影响。”