«Нашему подходу к генному редактированию сообщает известная выгода наследственного постоянства эмбрионального гемоглобина», сказал Митчелл Дж. Вайс, Доктор медицины, доктор философии, председатель Отдела Св. Джуда Гематологии и одного из ведущих авторов исследования. «Было известно в течение некоторого времени, что люди с генетическими мутациями, которые постоянно поднимают эмбриональный гемоглобин, стойкие к симптомам серповидно-клеточной анемии и бета талассемии, генетических форм тяжелой анемии, которые распространены во многих областях мира.
Мы нашли способ использовать генное редактирование CRISPR, чтобы произвести подобные преимущества».Эмбриональный и взрослый гемоглобин – две различных молекулярных формы существенной несущей кислород молекулы в эритроцитах. Гемоглобины составлены из различных комбинаций четырех молекулярных подъединиц. Серповидно-клеточная анемия и бета талассемия вызваны мутациями в генетическом коде выраженная взрослыми подъединица, которую называют «бетой».
Болезнь становится очевидной после рождения, поскольку уровни взрослого гемоглобина утверждаются и уровни эмбрионального снижения гемоглобина. Эти мутации могут затронуть выживание эритроцитов и запретить кислородную поставку к тканям, вызвав функцию, которой ослабляют, различных органов с разрушительными последствиями для пациентов. Эмбриональный гемоглобин испытывает недостаток в бета подъединицах и имеет гамма подъединицы вместо этого. Таким образом бета талассемия или мутации, связанные с серповидно-клеточной анемией, которые ослабляют производство или функцию бета подъединицы, не вызывают проблемы с эмбриональным гемоглобином, который может транспортировать кислород эффективно во взрослых.
Эксперты знали в течение некоторого времени, что запрещение или изменение переключения «гаммы к бете» подъединиц гемоглобина могут поднять уровни эмбрионального гемоглобина во взрослых и значительно повысить качество изнурительных симптомов бета талассемии или серповидно-клеточной анемии.«Наша работа определила потенциальную цель ДНК генома установленная редактированием терапия и предлагает доказательство принципа для возможного подхода, чтобы рассматривать серповидный эритроцит и бета талассемию», добавил Вайс. «Мы были в состоянии отрезать ту цель ДНК, использующую CRISPR, удалить короткий сегмент в «разделе контроля» ДНК, которая стимулирует переключение гаммы к бете, и соедините концы назад, чтобы произвести поддержанное возвышение эмбриональных уровней гемоглобина во взрослых эритроцитах».
Когда ученые отредактировали ДНК формирующих кровь стволовых клеток, полученных от пациентов с серповидно-клеточной анемией, они смогли активировать те гены и произвести эритроциты, у которых было достаточно эмбрионального гемоглобина, чтобы быть здоровыми.Недавно, ученые использовали несколько генных подходов редактирования, чтобы управлять формирующими кровь стволовыми клетками для возможного лечения серповидно-клеточной анемии и бета талассемии, включая ремонт определенных вызывающих болезнь мутаций и других стратегий запретить переключение гаммы к бете. Все эти подходы остаются непроверенными в пациентах.
«Наши результаты представляют дополнительный подход к этим существующим инновационным стратегиям и выдерживают сравнение с точки зрения уровней эмбрионального гемоглобина, которые произведены нашей экспериментальной системой», сказал Вайс. Используя редактирование генома, чтобы восстановить наследственное постоянство эмбрионального гемоглобина привлекательная возможность, потому что это может быть достигнуто, относительно легко используя современные технологии. Условие, как известно, мягко у людей, которые наследуют подобные естественные мутации.На данном этапе ученые подчеркивают, что все еще слишком рано, чтобы начать клинические испытания нового генного подхода редактирования.
Исследователи хотят усовершенствовать далее генный процесс редактирования и выполнить другие эксперименты, чтобы минимизировать потенциально вредные нецелевые мутации, прежде чем бесчеловечные клинические испытания рассмотрят. Кроме того, будет важно сравнить разные подходы лицом к лицу, чтобы определить, какой является самым безопасным и самым эффективным.