Впервые, они исправили мутацию в пропорции стволовых клеток, которая достаточно высока, чтобы произвести существенную выгоду в пациентах серповидного эритроцита.Исследователи от УКА Беркли, UC Сан-Франциско Бениофф, Children’s Hospital Oakland Research Institute (CHORI) и Университет Медицинской школы Юты надеются повторно вселить пациентов с отредактированными стволовыми клетками и облегчить симптомы болезни, которая, прежде всего, сокрушает те из африканского происхождения и приводит к анемии, болезненным блокировкам крови и ранней смерти.«Мы очень взволнованы по поводу обещания этой технологии», сказал Джейкоб Корн, ведущий автор на исследовании и научный директор Инновационной Инициативы Геномики в УКЕ Беркли. «Есть все еще большая работа, которая будет сделана, прежде чем этот подход мог бы использоваться в клинике, но мы надеемся, что это проложит путь к новым видам лечения пациентов с серповидно-клеточной анемией».
В тестах у мышей генетически спроектированные стволовые клетки слонялись поблизости в течение по крайней мере четырех месяцев после трансплантации, важная оценка, чтобы гарантировать, что любая потенциальная терапия будет длиться.«Это – важный прогресс, потому что впервые мы показываем уровень исправления в стволовых клетках, которые должны быть достаточными для клинической выгоды в людях с анемией серповидного эритроцита», сказали соавтор Марк Уолтерс, педиатрический hematologist и онколог и директор Программы Крови и Трансплантации костного мозга UCSF Бениоффа Окленд.
О результатах сообщили в выпуске 12 октября Науки сетевого журнала Переводная Медицина.Серповидно-клеточная анемия – удаляющееся генетическое отклонение, вызванное единственной мутацией в обеих копиях генного кодирования для бета глобина, белок, который является частью несущего кислород гемоглобина молекулы. Этот гомозиготный дефект заставляет молекулы гемоглобина склеиваться, искажая эритроциты в характерную форму «серпа». Эти деформированные клетки застревают в кровеносных сосудах, вызывая блокировки, анемию, боль, функциональную недостаточность органа и значительно сокращенную продолжительность жизни.
Серповидно-клеточная анемия особенно распространена в афроамериканцах и расположенном к югу от Сахары африканском населении, поражая сотни тысяч людей во всем мире.Цель мультиустановленной команды состоит в том, чтобы развивать геном основанные на разработке методы для исправления вызывающей болезнь мутации в собственных стволовых клетках каждого пациента, чтобы гарантировать, что новые эритроциты здоровы.Команда использовала CRISPR-Cas9, чтобы исправить вызывающую болезнь мутацию в hematopoietic стволовых клетках – предшествующие клетки, которые назревают в эритроциты – изолированный от целой крови пациентов серповидного эритроцита.
Исправленные клетки произвели здоровый гемоглобин, который видоизменился, клетки не делают вообще.Будущая преклиническая работа потребует дополнительной оптимизации, крупномасштабных исследований мыши и строгого анализа безопасности, подчеркивают исследователи.
Зерно и его лаборатория присоединились к Уолтерсу, эксперту в развитии лечебного лечения, такого как пересадка костного мозга и генотерапия для серповидно-клеточной анемии, чтобы начать клиническое испытание ранней фазы, чтобы проверить это новое лечение в течение следующих пяти лет.В частности, исследовательские группы могли бы быть в состоянии применить подход, описанный в этом исследовании, чтобы развивать лечение других болезней крови, таких как β – талассемия, тяжелая объединенная иммунная недостаточность (SCID), хроническая granulomatous болезнь, редкие расстройства как синдром Вискотт-Олдрича и анемия Fanconi, и даже ВИЧ-инфекция.«Серповидно-клеточная анемия – только одно из многих нарушений кровоснабжения, вызванных единственной мутацией в геноме», сказало Зерно. «Очень возможно, что другие исследователи и клиницисты могли использовать этот тип генного редактирования, чтобы исследовать способы вылечить большое количество болезней».
«Есть ясный путь для развития методов лечения для определенных болезней», сказала co-ведущий-автор Дана Кэрролл из Университета Юты, которая совместно разработала один из первых методов редактирования генома более чем десятилетие назад. «Очень приятно видеть, что ген редактирует технологию, принесенную к практическому применению».Работа – плод Инновационной Инициативы Геномики, совместных усилий между УКОМ Беркли и UCSF, который стремится исправлять мутации ДНК, которые лежат в основе человеческой болезни, используя CRISPR-Cas9, новаторскую технологию, совместно разработанную учеными из УКА Беркли, который сделал геном, редактируя легче и более эффективный чем когда-либо прежде.Проект также усиливает экспертные знания врачей и ученых из UCSF Бениоффа Детская Больница Окленд, крупнейший центр исследования и лечения серповидно-клеточной анемии и экспертных знаний Кэрролла в области разработки генома.
В дополнение к Зерну, Уолтерсу и Кэрроллу, другие соавторы – Марк Дьюитт, Николас Брей, Тяньцзяо Ван и Тереза Митрос УКА Беркли; Венди Мэджис, Сеок-Чжин Хео, Дениз Муноз, Дарио Боффелли и Дэвид Мартин CHORI; Дженнифер Берман из Лабораторий Биорадиуса в Плизантоне, Калифорния; и Фабриция Урбинати и Дональд Кон из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.Исследование поддержано Национальными Институтами Здоровья, Фондом Ли Ка Шинга, Фондом Ученых Сибела, Иорданским Семейным Фондом и Благотворительной организацией Дорис Дюк.