Esimene USA uuring kasutab sirprakulise mutatsiooni korrigeerimiseks mitteviiruslikku CRISPR-i

Esimene USA uuring kasutab sirprakulise mutatsiooni korrigeerimiseks mitteviiruslikku CRISPR-i

UCSF Benioffi lastehaigla Oakland registreerib patsiente uuenduslikus kliinilises uuringus, mille eesmärk on ravida sirprakuline aneemia. Uuring on esimene USA-s, kus kasutatakse inimestel mitteviiruslikku geenide redigeerimise tehnoloogiat CRISPR-Cas9, et otseselt korrigeerida haigust põhjustavat geneetilist mutatsiooni.

Uurimistöö hõlmab patsiendilt vere tüvirakkude võtmist mutatsiooni korrigeerimiseks ja nende muudetud rakkude tagastamist patsiendile luuüdi siirdamise kaudu. Loodetakse, et korrigeeritud vere tüvirakud paljunevad ja loovad uue veresüsteemi, mis on sirprakuvaba.

Selle ravi eesmärk on kõrvaldada sirprakuline aneemia, kasutades CRISPR-tehnoloogiat, mis on ohutum kui tavaline terve luuüdi doonori tüviraku siirdamine. See on potentsiaalne mängumuutus noorte sirprakuliste patsientide jaoks, kuna teraapia välistab vajaduse sobiva doonori järele ja kõrvaldab mutatsiooni sirprakulise haiguseta eluks.

Mark Walters, MD, UCSF-i pediaatriaprofessor ning kliinilise uuringu ja geenide redigeerimise projekti juhtivteadur

California teadlased värbavad ravile patsiente, esialgu kuni kuus sirprakulise aneemiaga täiskasvanut. Ohutuse hindamine viiakse läbi pärast seda, kui esimesed kolm täiskasvanud patsienti saavad ravi. Kui see osutub ohutuks ja tõhusaks, laiendatakse seda kolmele teismelisele vanuses 12–17 aastat. Uuring peaks kestma kaks aastat ning patsiente jälgitakse ideaaljuhul kuni 15 aastat.

Sirprakuline aneemia on geneetiline verehaigus, mis on põhjustatud ühest mutatsioonist beetaglobiini kodeeriva geeni mõlemas koopias. Beetaglobiin moodustab poole hapnikku kandva molekuli hemoglobiinist. See mutatsioon põhjustab hemoglobiini molekulide kokkukleepumist ja punaste vereliblede deformeerumist iseloomulikuks sirbikujuliseks. Need deformeerunud rakud jäävad veresoontesse kinni ja põhjustavad ummistusi, aneemiat, valu, elundipuudulikkust ja oluliselt lühenenud eluiga. Sirprakuline aneemia mõjutab ligikaudu 100 000 ameeriklast ja miljoneid inimesi kogu maailmas, kusjuures mustanahaline elanikkond mõjutab ebaproportsionaalselt palju.

UCSF-i, Innovatiivse Genoomika Instituudi (IGI) ja UCLA projektimeeskond on välja töötanud CRISPR_SCD001, patsiendi spetsiifilise vere tüvirakuteraapia toote, mis on saadud patsiendilt ja mida on modifitseeritud CRISPR-Cas9 nukleaasiga, et stimuleerida sirpmutatsiooni paranemist. Käesolevas uuringus kogutakse patsiendi vere tüvirakud ja saadetakse UCLA inimgeenide ja rakuteraapia osakonda, kus neid töödeldakse elektriimpulssidega, mis loovad nende membraanidesse ajutised poorid. Need poorid võimaldavad mitteviiruslikul CRISPR-Cas9 platvormil siseneda rakkudesse ja liikuda tuuma, kus see korrigeerib sirpraku mutatsiooni enne rakkude tagastamist patsiendile luuüdi siirdamise käigus.

"CRISPR-i geeni redigeerimise kasutamine sirprakulise aneemiat põhjustava mutatsiooni fikseerimiseks iga patsiendi enda vereloome tüvirakkudes nõudis uute meetodite väljatöötamist, et toota rohkem kui 100 miljonit rakku patsiendi kohta, mis on geeniga korrigeeritud, terved ja puhtad," ütles Donald Kohn, MD, mikrobioloogia, immunoloogia ja molekulaargeneetika pediaatriateaduse professor. "See tähendab märkimisväärset mastaapi kasvu võrreldes varasemate uuringutega, mis piirdusid 1–2 miljoni geneetiliselt korrigeeritud raku tootmisega."

Uuring on osa UC teaduskonsortsiumist, mida juhib UCSF koos UCLA ja UC Berkeleyga. See ühendab Nobeli preemia laureaadi Jennifer Doudna asutatud IGI-s (UC Berkeley-UCSF) välja töötatud CRISPR-tehnoloogia UCLA geenianalüüsi ja rakkude tootmise alaste teadmistega, samuti selle valdkonna kliinilise tipptasemega ning peaaegu 50-aastase kogemusega Benioff Children's Oaklandis sirprakulise aneemia ja nabaväädi geeniravi, sealhulgas nabaväädi vere siirdamise alal.

"Selle teraapia idee pärineb vestlusest, mille pidasin Mark Waltersiga umbes 10 aastat tagasi, seega on rõõmustav näha, et see areneb kliiniliseks uuringuks," ütles Doudna, PhD, UC Berkeley biomeditsiini ja terviseteaduste õppetool Li Ka Shing. "Loodan tulevikku, kus sirprakulise aneemia raviks on taskukohasemad, kättesaadavamad ja ohutumad ravimid ning see on oluline samm selles suunas."

See kliiniline uuring jätkab BCH Oaklandi pühendumust sirprakulise aneemia ravile ja ravi leidmisele. Sirprakulise haiguse terviklik keskus asutati haiglas 1973. aastal, et pakkuda sirprakulise aneemiaga lastele ja täiskasvanutele asjatundlikku diagnoosi, ravi ja pikaajalist tervishoiuteenust. Tänapäeval tuntakse seda BCH Oaklandi sirprakulise tippkeskusena ning seda peetakse üheks suurimaks ja põhjalikumaks sirprakuprogrammiks Ameerika Ühendriikide lääneosas.

Allikad: