นักวิจัยสำรวจการแก้ไขยีนเป็นการรักษาแบบใหม่สำหรับความผิดปกติของเลือด

ธ นาประสงค์สิน / Getty Images

ประเด็นที่สำคัญ

• มีการรักษาโรคเคียวเซลล์เพียงวิธีเดียวที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA แต่ต้องใช้ผู้บริจาคที่เป็นพี่น้องกัน
• การใช้เทคโนโลยี CRISPR-CAS9 ทำให้นักวิจัยประสบความสำเร็จในการกำหนดเป้าหมายสวิตช์ทางพันธุกรรมที่ปิดการผลิตฮีโมโกลบินในรูปแบบทารกในครรภ์
• CRISPR-CAS9 อนุญาตให้ผู้ป่วยโรคเคียวและเบต้าธาลัสซีเมียเป็นผู้บริจาคเพื่อปลูกถ่ายไขกระดูกได้เอง สิ่งนี้มีศักยภาพที่จะทำให้การรักษาสามารถเข้าถึงได้ในวงกว้างมากขึ้น

การแก้ไขยีนได้ส่งเสริมวิทยาศาสตร์หลายด้านตั้งแต่การสร้างอาหารที่ปราศจากยาฆ่าแมลงไปจนถึงความพยายามที่จะนำแมมมอ ธ ที่มีขนยาวกลับมา การใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า CRISPR-CAS9 ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า CRISPR ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดโรค

การศึกษาในเดือนมกราคมที่ตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์นิวอิงแลนด์พบว่า CRISPR สามารถปลอมแปลงวิธีการรักษาใหม่ ๆ เพื่อรักษาความผิดปกติของเลือดเช่นโรคเคียวเซลล์

ผู้ป่วยที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคเซลล์รูปเคียวจะมีการกลายพันธุ์ของยีนสำหรับฮีโมโกลบินซึ่งเป็นโปรตีนที่อุดมด้วยธาตุเหล็กในเม็ดเลือดแดง การกลายพันธุ์ทำให้เซลล์เม็ดเลือดรูปตัว C ผิดปกติซึ่งมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการนำออกซิเจนไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกายลักษณะที่แข็งและเหนียวของมันยังอุดตันการไหลเวียนของเลือดซึ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการติด

โรคเซลล์เคียวเป็นความผิดปกติของเลือดที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมซึ่งส่งผลกระทบต่อชาวอเมริกันประมาณ 100,000 คนต่อปี Alexis A.Tompson, MD, MPH อดีตประธานสมาคมโลหิตวิทยาแห่งอเมริกาและนักโลหิตวิทยาในเด็กที่ Feinberg School of Medicine ที่ Northwestern University กล่าวกับ Verywell ในขณะที่ทอมป์สันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมกับการศึกษานี้กล่าวว่าเด็ก ๆ มีลักษณะค่อนข้างปกติตั้งแต่แรกเกิด แต่เด็กจะเริ่มมีปัญหาไม่ได้จนถึงอายุ 6 ถึง 12 เดือน

“ ในกลุ่มอายุน้อยผู้ป่วยที่มีอาการปวดมีไข้รุนแรงหรือติดเชื้อจำเป็นต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลได้รับยาที่รุนแรงและขาดการเรียน” ทอมป์สันกล่าว“ เมื่อพวกเขาก้าวเข้าสู่วัยผู้ใหญ่พวกเขามีความท้าทายในการจบการศึกษามหาวิทยาลัย หรือรักษางาน” การใช้ CRISPR นักวิจัยพยายามที่จะเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์เหล่านี้บางส่วน

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับคุณ

โรคเคียวเซลล์จะถูกส่งต่อไปยังเด็กเมื่อทั้งพ่อและแม่มีลักษณะเซลล์เคียว หากคุณไม่แน่ใจในสถานะผู้ให้บริการของคุณคุณจำเป็นต้องได้รับการตรวจคัดกรองจากผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลสุขภาพ หากคุณมีโรคเซลล์รูปเคียวการรักษาใหม่ ๆ โดยใช้เทคโนโลยี CRISPR อาจพร้อมใช้งานสำหรับคุณในอนาคต

กลยุทธ์ทางพันธุกรรมเริ่มต้นการผลิตเฮโมโกลบิน

การศึกษาติดตามผู้ป่วยรายหนึ่งที่เป็นโรคเคียวและผู้ป่วยรายหนึ่งที่เป็นเบต้าธาลัสซีเมียซึ่งเป็นโรคเลือดที่ลดการผลิตฮีโมโกลบิน

ผู้ป่วยทั้งสองต้องการเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือด แต่การศึกษาพยายามที่จะใช้เซลล์ของพวกเขามากกว่าเซลล์จากพี่น้อง เมื่อนำเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดออกจากผู้ป่วยนักวิจัยใช้ CRISPR ซึ่งทำหน้าที่เป็นกรรไกรโมเลกุลและโมเลกุล RNA แบบ single-guide CAS9 เพื่อค้นหายีนเฉพาะที่เรียกว่า BCL11A

ในการศึกษานี้นักวิจัยได้ตัด BCL11A เนื่องจากทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ทางพันธุกรรมที่จะปิดยีนที่สร้างฮีโมโกลบินในครรภ์ ด้วยการเปิดใช้งานอีกครั้งนักวิทยาศาสตร์ได้เปิดใช้งานการผลิตฮีโมโกลบินของทารกในครรภ์อีกครั้งซึ่งแทนที่ฮีโมโกลบินที่ขาดหายไปหรือมีข้อบกพร่องในเซลล์เม็ดเลือดแดงของผู้ป่วยทั้งสอง เซลล์ที่เป็นโรคที่เหลืออยู่จะถูกกำจัดออกด้วยเคมีบำบัด

ระดับเฮโมโกลบินคงที่ในเดือนหลังการรักษา

หกและ 12 เดือนหลังจากขั้นตอนผู้ป่วยทั้งสองได้รับการดูดไขกระดูกเพื่อวัดจำนวนเม็ดเลือดแดงที่มีอยู่ในตัวอย่างกระดูก

ผู้ป่วยรายแรกเป็นหญิงอายุ 19 ปีที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นเบต้าธาลัสซีเมีย สี่เดือนหลังจากการปลูกถ่ายไขกระดูกครั้งสุดท้ายด้วยเซลล์ต้นกำเนิดที่แก้ไขด้วยยีนระดับฮีโมโกลบินของเธอจะคงที่และยังคงที่ในการติดตามผลครั้งสุดท้ายของเธอ แม้ว่าในตอนแรกเธอจะได้รับผลข้างเคียงที่รุนแรงจากการรักษา (โรคปอดบวมและโรคตับ) แต่ก็สามารถแก้ไขได้หลังจากนั้นไม่กี่สัปดาห์

ผู้ป่วยรายที่สองเป็นหญิงอายุ 33 ปีที่เป็นโรคเคียวเซลล์ หลังจากทำหัตถการสิบห้าเดือนระดับฮีโมโกลบินของทารกในครรภ์เพิ่มขึ้นจาก 9.1% เป็น 43.2% ระดับฮีโมโกลบินที่กลายพันธุ์ของเธอจากโรคเคียวลดลงจาก 74.1% เป็น 52.3% ในขณะที่เธอประสบกับผลข้างเคียงที่รุนแรงสามประการ (ภาวะติดเชื้อแบคทีเรียถุงน้ำดีและอาการปวดท้อง) พวกเขาได้รับการแก้ไขด้วยการรักษา

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของวิธีนี้เมื่อเทียบกับรูปแบบดั้งเดิมของการรักษาความผิดปกติของเลือดเหล่านี้คือการใช้เซลล์ของผู้ป่วยโดยไม่จำเป็นต้องมีผู้บริจาค

“ เซลล์ของผู้ป่วยรายเดียวกันสามารถจัดการได้และสามารถปลูกถ่ายได้โดยไม่เสี่ยงต่อการถูกปฏิเสธหรือก่อให้เกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันจากผู้บริจาค (การปลูกถ่ายอวัยวะกับโรค)” Damiano Rondelli, MD, Michael Reese ศาสตราจารย์ด้านโลหิตวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย แห่งอิลลินอยส์ที่วิทยาลัยแพทยศาสตร์ชิคาโกกล่าวในแถลงการณ์

นับตั้งแต่มีการตีพิมพ์นักวิจัยได้ขยายงานของพวกเขาไปยังผู้ป่วยอีก 8 รายโดยหกคนที่เป็นเบต้าธาลัสซีเมียและอีกสามคนที่เป็นโรคเคียวเซลล์ ผลลัพธ์ปัจจุบันของพวกเขาสอดคล้องกับผู้ป่วยสองรายแรกในการศึกษา

การรักษาโรคเซลล์เคียวในปัจจุบัน

การรักษาที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาในปัจจุบันสำหรับโรคเคียวคือการปลูกถ่ายไขกระดูก อย่างไรก็ตามขั้นตอนนี้ต้องการให้ผู้ป่วยมีพี่น้องที่มีเนื้อเยื่อตรงกับของพวกเขาอย่างสมบูรณ์

ทอมป์สันกล่าวว่าความท้าทายในการรักษาที่สำคัญคือพี่น้อง 1 ใน 4 คนไม่ใช่เนื้อเยื่อประเภทเดียวกัน แม้ว่าการปลูกถ่ายไขกระดูกจะเกิดขึ้น แต่ก็มีผลข้างเคียงที่ร้ายแรงต่อขั้นตอนนี้เช่นความล้มเหลวของการรับสินบนการรับสินบนเมื่อเทียบกับโรคโฮสต์และการเสียชีวิต

หากการปลูกถ่ายไขกระดูกไม่อยู่ในภาพการรักษาทางเลือกคือการปลูกถ่ายที่เหมือนกัน “ ประสบความสำเร็จในการปลูกถ่ายอวัยวะที่เหมือนกันโดยที่ประเภทของเนื้อเยื่อตรงกันบางส่วน แต่การปลูกถ่ายจะดำเนินการในวิธีที่แตกต่างกันมากเพื่อให้เกิดการมีส่วนร่วมกับภาวะแทรกซ้อนของคุณ” ธ อมป์สันกล่าว อย่างไรก็ตามเธอกล่าวว่ามีเพียงผู้ป่วยส่วนน้อยเท่านั้นที่มีสิทธิ์ได้รับการรักษานี้

เนื่องจากข้อ จำกัด และข้อ จำกัด สำหรับโรคเคียวเซลล์ทอมป์สันกล่าวว่ามีการอภิปรายเกี่ยวกับการให้ผู้ป่วยเป็นผู้บริจาคของตนเอง ในการศึกษาปัจจุบันนี้ผู้เขียนมองว่าการแก้ไขยีนเป็นช่องทางที่เป็นไปได้สำหรับการรักษาประเภทนี้

การรักษาทางพันธุกรรมสามารถช่วยได้อย่างไร

ทุกคนสามารถถ่ายทอดโรคเคียวเซลล์ได้ แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน:

• คนเชื้อสายแอฟริกันรวมถึงแอฟริกัน - อเมริกัน
• ชาวอเมริกันเชื้อสายสเปนจากอเมริกากลางและอเมริกาใต้
• ผู้คนเชื้อสายตะวันออกกลางเอเชียอินเดียและเมดิเตอร์เรเนียน

ในสหรัฐอเมริกาเด็กทุกคนที่เกิดในประเทศจะได้รับการตรวจคัดกรองโรคเคียวทำให้มีโอกาสได้รับการรักษาตั้งแต่เนิ่นๆ แต่หลายสถานการณ์ทำให้การวินิจฉัยทุกกรณีเป็นเรื่องยาก ทอมป์สันกล่าวว่าครอบครัวที่อพยพเข้ามาในสหรัฐอเมริกาอาจมีเด็กโตที่ไม่ได้รับการตรวจคัดกรองพร้อมกับผู้ปกครองที่ไม่ทราบสถานะผู้ขนส่งจนกว่าพวกเขาจะมีลูกที่มีอาการ

แม้จะมีความไม่สมบูรณ์ในการฉาย แต่ประเทศอุตสาหกรรมได้ปรับปรุงการพยากรณ์โรคของพวกเขาสำหรับโรคเคียวเซลล์ “ ปัจจุบันเด็กที่เกิดในวันนี้ในสหรัฐอเมริกามีโอกาส 95% ที่จะมีชีวิตอยู่ในวัยผู้ใหญ่และเช่นเดียวกันกับประเทศที่มีทรัพยากรอื่น ๆ เช่นสหราชอาณาจักร” ธ อมป์สันกล่าว

อย่างไรก็ตามจากมุมมองทั่วโลก ธ อมป์สันกล่าวว่าประเทศที่มีรายได้ต่ำและปานกลางอาจไม่เสนอวิธีการรักษาแบบเดียวกันกับที่มีให้สำหรับคนในประเทศเช่นสหรัฐอเมริกาเธอกล่าวว่าเด็กกว่าครึ่งที่เป็นโรคเคียวเซลล์ใน Sub-Saharan Africa จะมีชีวิตไม่เกินวันเกิดปีที่ 5 ของพวกเขา

จากผลการศึกษาการแก้ไขยีนสามารถช่วยให้การรักษาโรคเคียวเซลล์สามารถเข้าถึงได้ในวงกว้างมากขึ้น

“ ความหวังคือการรักษานี้จะสามารถเข้าถึงได้และมีราคาไม่แพงในหลายประเทศที่มีรายได้ปานกลางตะวันออกกลางแอฟริกาและอินเดียและมีผลกระทบที่สำคัญต่อชีวิตของผู้คนจำนวนมากในพื้นที่เหล่านี้” Rondelli กล่าว