CRISPR技术治疗镰状细胞病

CRISPR技术治疗镰状细胞病
资料来源:伊利诺伊大学芝加哥分校

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。”


进一步探索

两项针对镰状细胞性贫血的基因疗法的试验显示了有希望的结果

更多信息:Haydar Frangoul等人,CRISPR-Cas9基因编辑治疗镰状细胞病和β-地中海贫血,新英格兰医学杂志(2020)。DOI: 10.1056 / NEJMoa2031054
引用: CRISPR技术治愈镰状细胞病(2021年1月21日)检索于2022年6月2日//www.puressens.com/news/2021-01-crispr-technology-sickle-cell-disease.html
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