Pacjenci z anemią sierpowatą widzą nadzieję w CRISPR

David Brandon jedzie

Hertz Nazaire jest artystą o łagodnym głosie, który lubi malować w jasnych kolorach, z tematami takimi jak tęczowe liście palm i tańczące kobiety w wirujących spódnicach. Ale jedna seria obrazów, które stworzył, jest ciemniejsza. Tutaj ciemnoczerwone krążki kontrastują ze zniekształconymi, niebiesko-fioletowymi na czarnym tle. Jedno z płócien przedstawia Afrykańską twarz tonącą w czerwonych i niebieskich kształtach, oczy łzawiące, usta rozdziawione w bólu. Praca odzwierciedla jego trwającą całe życie walkę z anemią sierpowatą.

Nazaire, 43-letni Amerykanin z Haiti, twierdzi, że od dzieciństwa był hospitalizowany ponad 300 razy. On i inni pacjenci z anemią sierpowatą powiedzą ci, że najgorszą częścią choroby jest wyniszczający ból. To przerażające, ponieważ jest niezwykle bolesne. To przez cały czas poważna walka, mówi.

Około 100 000 osób w USA cierpi na anemię sierpowatą, większość z nich to Afroamerykanie i Latynosi, ale także osoby pochodzenia bliskowschodniego, azjatyckiego, indyjskiego i śródziemnomorskiego. W porównaniu z przeciętnym Amerykaninem żyją znacznie krócej – około 40 do 60 lat.

Przyczyna anemii sierpowatej jest znana od stulecia, ale choroba ta od dawna nie jest uwzględniana przez establishment medyczny i przemysł farmaceutyczny. To może się wkrótce zmienić. Jego genetyczne pochodzenie — pojedyncza, dobrze zbadana mutacja — sprawia, że ​​jest atrakcyjnym kandydatem do leczenia za pomocą narzędzia do edycji genów CRISPR (patrz Genome Surgery).

Chodzi o to, że CRISPR może skorygować mutację genetyczną odpowiedzialną za anemię sierpowatą, tak aby ciała pacjentów mogły wytwarzać normalne czerwone krwinki, łagodząc ból i inne poważne objawy związane z chorobą. Naukowcy przetestowali już narzędzie do edycji genów na ludzkich komórkach sierpowatych w laboratorium, a teraz pracują nad wprowadzeniem tej techniki do badań klinicznych. Wczesne wyniki wskazują, że anemia sierpowata może być jedną z pierwszych chorób, które zasadniczo leczy CRISPR.

Pomimo utrzymujących się obaw dotyczących bezpieczeństwa stosowania CRISPR u ludzi, niektórzy pacjenci z niedokrwistością sierpowatą i ich lekarze już to przyjmują. Byłbym jedną z pierwszych osób, które zgłosiłyby się na ochotnika i powiedziały: „Chcę wziąć udział w badaniu” – mówi Nazaire. Po raz pierwszy usłyszał o CRISPR dwa lata temu, kiedy natknął się na film na YouTube z Jennifer Doudną i Emmanuelle Charpentier, dwoma wynalazcami tej technologii. Od tego czasu jest entuzjastycznie nastawiony do pomysłu wykorzystania CRISPR do leczenia anemii sierpowatej.

Anemia sierpowata to jedno z najczęstszych zaburzeń genetycznych, dotykające miliony ludzi na całym świecie. Jest to spowodowane mutacją w genie znanym jako HBB , który wytwarza hemoglobinę, białko transportujące tlen w organizmie. Komórki krwi ze zdrową hemoglobiną są czerwone i mają kształt dysku. Komórki z nieprawidłową hemoglobiną mają kształt sierpów używanych do cięcia pszenicy, co jest cechą, która nadaje chorobie swoją nazwę.

Te zniekształcone komórki są lepkie i zlepiają się razem. Kiedy nagromadzi się ich zbyt wiele, tworzą blokady w naczyniach krwionośnych i odcinają tlen do pobliskich części ciała, powodując silne epizody bólu. Choroba może również powodować częste infekcje, problemy z oczami i uszkodzenia narządów.

CRISPR Therapeutics, jeden z nielicznych startupów zajmujących się edycją genów, może być pierwszym, który przetestuje terapię CRISPR dla anemii sierpowatej u ludzi. Podejście firmy polega na izolowaniu komórek macierzystych z próbek krwi pacjentów. Naukowcy wykorzystaliby CRISPR do aktywacji przełącznika genetycznego, który podniósłby poziom płodowej postaci hemoglobiny w czerwonych krwinkach, czyniąc je zdrowymi. Ta hemoglobina płodowa skutecznie przeciwdziała skutkom mutacji sierpowej. Zmodyfikowane komórki byłyby następnie podawane pacjentom z powrotem.

Samarth Kulkarni, prezes CRISPR Therapeutics, mówi, że jest to bezpieczniejsze niż wstrzykiwanie mechanizmu edycji genów bezpośrednio pacjentowi. Jest to ryzykowne, ponieważ CRISPR może spowodować niezamierzone lub niezgodne z celem edycje, co oznacza, że ​​może wyciąć DNA, czego nie powinien. Edytowanie komórek poza ciałem pozwoli naukowcom upewnić się, że technika działa przed ponownym wprowadzeniem komórek, mówi.

Testując metodę w eksperymentach laboratoryjnych z wykorzystaniem komórek macierzystych pobranych od pacjentów z anemią sierpowatą, naukowcy z CRISPR Therapeutics odkryli, że 85 procent komórek zostało pomyślnie zmodyfikowanych, co oznacza, że ​​byli w stanie wytworzyć zdrowe czerwone krwinki. Kulkarni mówi, że kiedy komórki macierzyste zostaną ponownie wprowadzone pacjentowi, powinny być w stanie złagodzić wszystkie objawy sierpowatokrwinkowe. Te komórki macierzyste są w stanie podróżować do szpiku kostnego, gdzie wytwarzają zdrowsze komórki krwi dla reszty ciała. Zdrowe komórki rozmnażają się i ostatecznie, jak mówi, przewyższają liczebnie komórki sierpowe. Szpital St. Jude Children’s Research, Editas Medicine i Intellia Therapeutics pracują nad podobnymi podejściami.

Mamy nadzieję, że jest to jednorazowe i lecznicze na całe życie, mówi Kulkarni. Nie powiedział jednak, kiedy firma planuje rozpocząć badania kliniczne tej techniki.

Tymczasem naukowcy ze Stanford University School of Medicine pracują nad inną metodą, która ma na celu bezpośrednią modyfikację zmutowanego HBB sam gen za pomocą CRISPR. Naukowcy zrobiliby to również poza ciałem. Matthew Porteus, profesor nadzwyczajny pediatrii w Stanford, mówi, że jego zespół zamierza rozpocząć badanie kliniczne do końca 2018 roku lub początku 2019 roku.

Jeden z obrazów Nazaire inspirowanych sierpem, David Brandon Geeting

Porteus mówi, że nie wszystkie oryginalne komórki sierpowate pacjenta muszą zostać zastąpione zmienionymi, aby skutecznie wyleczyć chorobę. Mówi, że jeśli odsetek sierpowatych komórek wynosi poniżej 30 procent, pacjenci nie mają żadnych objawów. Do tej pory jego zespołowi udało się osiągnąć współczynniki korekty między 40 a 70 procent. Oczekuje, że skorygowane komórki krwi w końcu przewyższą te z sierpem w ciele pacjenta. Sierpowate komórki żyją tylko 10 do 20 dni, ale normalne czerwone krwinki żyją od 90 do 120 dni.

Pierwsze badania kliniczne z wykorzystaniem CRISPR jeszcze się nie rozpoczęły w USA, ale naukowcy już podejmują kroki w celu edukacji pacjentów na temat tej technologii. Narodowe Instytuty Zdrowia są rozpoczęcie badania w tym miesiącu zbadanie opinii na temat technologii wśród nawet 150 pacjentów z anemią sierpowatą, rodziców pacjentów i świadczeniodawców.

Vence Bonham, naukowiec zajmujący się genomiką i dysproporcjami zdrowotnymi z National Human Genome Research Institute, który prowadzi badania, mówi, że ważne jest, aby naukowcy projektujący badania kliniczne brali pod uwagę przekonania i obawy pacjentów. Ocena poglądów osób, na które najprawdopodobniej wpłynie nowy postęp naukowy, wydaje się być oczywistością, ale jest to coś, co rzadko robi się w badaniach medycznych. Ta technologia rozwija się bardzo szybko, ale społeczności zajmujące się chorobami i rzecznikami tak naprawdę nie były częścią rozmowy, mówi Bonham.

Uczestnicy badania NIH zostaną najpierw zapytani o swoją wiedzę na temat CRISPR. Następnie obejrzą film edukacyjny na temat tej technologii i odpowiedzą na drugi zestaw pytań, aby zobaczyć, jak film mógł wpłynąć na ich wiedzę lub przekonania. Następnie wezmą udział w grupach fokusowych z innymi pacjentami, rodzicami pacjentów lub pracownikami służby zdrowia, aby porozmawiać o stosowaniu CRISPR w leczeniu anemii sierpowatej. Bonham ma nadzieję, że badanie wpłynie na rozwój badań klinicznych, aby były one bardziej odpowiednie i szanujące obawy społeczności.

Biree Andemariam, dyrektor New England Sickle Cell Institute przy University of Connecticut Health Center, w ciągu ostatnich kilku miesięcy zaczęła rozmawiać ze swoimi dorosłymi pacjentami na temat potencjału CRISPR w leczeniu anemii sierpowatej. Pacjenci są tym bardzo zaintrygowani. Uważają, że brzmi to cudownie, mówi.

Ale Andemariam mówi, że mogą również wystąpić problemy z zaufaniem między pacjentami z anemią sierpowatą a ich lekarzami. Czarnoskórzy pacjenci mogą być podejrzliwi wobec zapisywania się do badań klinicznych, zwłaszcza biorąc pod uwagę historyczne przykłady eksperymentów medycznych na Afroamerykanach bez ich zgody. Na przykład niesławne badanie Tuskegee pozostawiło Afroamerykanów z kiłą celowo nieleczonych w eksperymencie, który trwał od 1932 do 1972 roku.

Eksperyment Tuskegee jest świeży w umysłach wielu ludzi, mimo że było to kilkadziesiąt lat temu, mówi Andemariam, który jest również dyrektorem medycznym Amerykańskiego Stowarzyszenia Choroby Sierpowatej.

Jeśli lek CRISPR na anemię sierpowatą w końcu trafi na rynek, jednym z głównych pytań jest to, kto będzie miał do niego dostęp. Isaac Odame, urodzony w Ghanie lekarz z Hospital for Sick Children w Toronto, który specjalizuje się w anemii sierpowatej, mówi, że pacjenci w Afryce mają już problemy z płaceniem za hydroksymocznik, powszechnie stosowany lek stosowany w leczeniu tej choroby. Lek kosztuje od jednego do dwóch dolarów dziennie, ale nawet to dla wielu jest zbyt drogie, mówi. Martwi się, że koszt CRISPR sprawi, że lekarstwo będzie poza zasięgiem większości pacjentów na świecie.

Dla 90 procent osób z niedokrwistością sierpowatą żyjących na tym świecie będzie to nadal zbyt drogie, aby mieli do nich dostęp, mówi.

Dopóki CRISPR nie będzie dostępny, pacjenci z niedokrwistością sierpowatą będą musieli radzić sobie z innymi metodami leczenia. Aby poradzić sobie z chorobą, Nazaire przeszedł niedawno aferezę, transfuzję, która usunęła i zastąpiła niektóre z jego czerwonych krwinek, próbując zmniejszyć odsetek tych z sierpem. Odczuwa mniejszy ból niż wcześniej, ale korzyści mogą z czasem zniknąć.

Dla Nazaire i innych CRISPR stanowi obietnicę lepszego, dłuższego życia. Ta nadzieja może nie być odległa, ponieważ zarówno akademickie, jak i komercyjne laboratoria ścigają się, by opracować terapie oparte na CRISPR. Kiedy stajesz w obliczu czegoś, co jest zdesperowane i zagrażające życiu, chcesz zobaczyć, jak coś z tym zrobiono, mówi. Myślę, że to jest coś, co należy wykorzystać. To mogłoby być korzystne dla świata.

ukryć