Pirmajame JAV tyrime pjautuvinių ląstelių mutacijai ištaisyti naudojamas ne virusinis CRISPR

Pirmajame JAV tyrime pjautuvinių ląstelių mutacijai ištaisyti naudojamas ne virusinis CRISPR

UCSF Benioff vaikų ligoninė Oakland įtraukia pacientus į naujovišką klinikinį tyrimą, kurio tikslas – išgydyti pjautuvinių ląstelių anemiją. Šis bandymas yra pirmasis JAV, kuriame naudojama ne virusinė genų redagavimo technologija CRISPR-Cas9 žmonėms, siekiant tiesiogiai ištaisyti ligą sukeliančią genetinę mutaciją.

Tyrimas apima kraujo kamieninių ląstelių paėmimą iš paciento, siekiant ištaisyti mutaciją, ir grąžinti šias pakitusias ląsteles pacientui per kaulų čiulpų transplantaciją. Tikimasi, kad pakoreguotos kraujo kamieninės ląstelės dauginsis ir sukurs naują kraujo sistemą, kurioje nėra pjautuvinių ląstelių.

Šios terapijos tikslas – pašalinti pjautuvinių ląstelių anemiją naudojant CRISPR technologiją, kuri yra saugesnė už įprastą kamieninių ląstelių transplantaciją iš sveiko kaulų čiulpų donoro. Tai gali pakeisti jaunų pacientų, sergančių pjautuvine ląstele, žaidimą, nes gydymas pašalina tinkamo donoro poreikį ir pašalina mutacijas gyvenimui be pjautuvinių ląstelių ligos.

Markas Waltersas, medicinos mokslų daktaras, UCSF pediatrijos profesorius ir pagrindinis klinikinių tyrimų bei genų redagavimo projekto tyrėjas

Kalifornijos mokslininkai renka gydytis pacientus, iš pradžių iki šešių suaugusiųjų, sergančių pjautuvine anemija. Saugumo vertinimas bus atliktas po to, kai pirmieji trys suaugusieji bus gydomi. Jei bus nustatyta, kad jis yra saugus ir veiksmingas, jis bus išplėstas, kad apimtų tris paauglius nuo 12 iki 17 metų. Tikimasi, kad tyrimas truks dvejus metus, o pacientai bus stebimi iki 15 metų.

Pjautuvinė anemija yra genetinis kraujo sutrikimas, kurį sukelia viena mutacija abiejose geno, koduojančio beta-globiną, kopijose. Beta globinas sudaro pusę deguonį pernešančios molekulės hemoglobino. Dėl šios mutacijos hemoglobino molekulės sulimpa ir raudonieji kraujo kūneliai deformuojasi į būdingą "pjautuvo" formą. Šios deformuotos ląstelės įstringa kraujagyslėse ir sukelia užsikimšimus, anemiją, skausmą, organų nepakankamumą ir žymiai sutrumpina gyvenimo trukmę. Pjautuvine anemija serga maždaug 100 000 amerikiečių ir milijonai žmonių visame pasaulyje, o juodaodžiai yra neproporcingai paveikti.

Projekto komanda iš UCSF, Innovative Genomics Institute (IGI) ir UCLA sukūrė CRISPR_SCD001 – specifinį paciento kraujo kamieninių ląstelių terapijos produktą, gautą iš paciento ir modifikuotą CRISPR-Cas9 nukleaze, kad paskatintų pjautuvo mutacijos atstatymą. Dabartiniame tyrime paciento kraujo kamieninės ląstelės yra surenkamos ir siunčiamos į UCLA žmogaus genų ir ląstelių terapijos centrą, kur jos apdorojamos elektros impulsais, sukuriančiais laikinas poras jų membranose. Šios poros leidžia nevirusinei CRISPR-Cas9 platformai patekti į ląsteles ir nukeliauti į branduolį, kur ji ištaiso pjautuvinių ląstelių mutaciją prieš grąžindama ląsteles pacientui kaip kaulų čiulpų transplantacijos dalį.

„Naudojant CRISPR geno redagavimą, siekiant nustatyti pjautuvinių ląstelių anemiją sukeliančią mutaciją kiekvieno paciento paties kraujodaros kamieninėse ląstelėse, reikėjo sukurti naujus metodus, kad kiekvienam pacientui būtų pagaminta daugiau nei 100 milijonų ląstelių, kurios yra koreguotos pagal geną, yra sveikos ir grynos“, - sakė Donaldas Kohnas, medicinos mokslų daktaras, išskirtinis mikrobiologijos, imunologijos ir molekulinės genetikos pediatrijos profesorius. „Tai reiškia reikšmingą masto padidėjimą, palyginti su ankstesniais tyrimais, kurie apsiribojo 1–2 milijonų genetiškai koreguotų ląstelių gamyba.

Tyrimas yra UC tyrimų konsorciumo, vadovaujamo UCSF su UCLA ir UC Berkeley, dalis. Ji apjungs CRISPR technologiją, sukurtą IGI – jungtinėje UC Berkeley ir UCSF iniciatyvoje, kurią įkūrė Nobelio premijos laureatė Jennifer Doudna – su UCLA patirtimi genetinės analizės ir ląstelių gamybos srityje, taip pat jos klinikine kompetencija šioje srityje ir beveik 50 metų patirtimi Benioff Children's Oakland pjautuvo pavidalo ląstelių genų anemijos ir kaulų čiulpų gydymo, įskaitant virkštelės kraujo transplantaciją, gydymą.

„Šios terapijos koncepcija kilo iš pokalbio, kurį turėjau su Marku Waltersu maždaug prieš 10 metų, todėl džiugu, kad ji pažengė į klinikinį tyrimą“, – sakė Doudna, doktorantė, Li Ka Shingo kanclerio biomedicinos ir sveikatos mokslų katedra Berklyje. „Tikiuosi, kad ateityje bus prieinamesni, prieinamesni ir saugesni vaistai nuo pjautuvinių ląstelių ligos, ir tai yra svarbus žingsnis šia kryptimi.

Šis klinikinis tyrimas tęsia BCH Oakland įsipareigojimą gydyti ir rasti vaistų nuo pjautuvinių ląstelių anemijos. Išsamus pjautuvo pavidalo ląstelių ligos centras buvo įkurtas ligoninėje 1973 m., siekiant teikti ekspertinę diagnostiką, gydymą ir ilgalaikę sveikatos priežiūrą vaikams ir suaugusiems, sergantiems pjautuvine anemija. Šiandien ji žinoma kaip BCH Oakland pjautuvinių ląstelių kompetencijos centras ir laikoma viena didžiausių ir išsamiausių pjautuvinių ląstelių programų JAV vakaruose.

Šaltiniai: