Thana Prasongsin / 게티 이미지
핵심 사항
- 겸상 적혈구 질환에 대한 FDA 승인 치료법은 하나 뿐이지 만 형제 기증자가 필요합니다.
- CRISPR-CAS9 기술을 사용하여 연구자들은 태아 형태의 헤모글로빈 생산을 차단하는 유전자 스위치를 목표로하는 데 성공했습니다.
- CRISPR-CAS9는 겸상 적혈구 질환 및 베타 지중해 빈혈 환자가 골수 이식을위한 자신의 기증자가 될 수 있도록했습니다. 이것은 치료에 더 널리 접근 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.
유전자 편집은 무농약 식품을 만드는 것부터 털북숭이 매머드를 되살리려는 시도에 이르기까지 많은 과학 분야를 뒤집 었습니다. 과학자들은 일반적으로 CRISPR이라고하는 CRISPR-CAS9라는 기술을 사용하여 현재 질병을 일으키는 유전 적 오류를 수정하려고합니다.
에 발표 된 1 월 연구뉴 잉글랜드 의학 저널CRISPR은 겸상 적혈구 질환과 같은 혈액 질환을 치료하기위한 새로운 치료법을 만들 수 있음을 발견했습니다.
겸상 적혈구 질환으로 진단받은 환자는 적혈구의 철분이 풍부한 단백질 인 헤모글로빈 유전자에 돌연변이가 있습니다. 이 돌연변이는 비정상적으로 C 자 모양의 혈액 세포를 유발하여 신체의 다른 부분에 산소를 운반하기 어렵습니다.
낫 적혈구 병은 연간 약 10 만 명의 미국인에게 영향을 미치는 유전 적 혈액 질환으로, 미국 혈액 학회의 전 회장이자 노스 웨스턴 대학교의 파인 버그 의과 대학의 소아 혈액 학자 인 알렉시스 A. 톰슨 (MPH)이 Verywell에 말했습니다. 연구에 참여하지 않은 톰슨은 아이들이 출생시 비교적 정상으로 보이지만 6 ~ 12 개월이 되어서야 아이들이 문제를 일으키기 시작한다고 말합니다.
톰슨은 "젊은 연령층에서 통증, 심한 열 또는 감염이있는 환자는 입원이 필요하고 매우 강력한 약물을 투여 받고 학교를 결석해야합니다. 성인이되면서 교육, 대학, 또는 직업 유지.” CRISPR을 사용하여 연구원들은 이러한 결과 중 일부를 변경하려고합니다.
이것이 당신에게 의미하는 것
겸상 적혈구 질환은 부모가 겸상 적혈구 특성을 가질 때 자녀에게 전염됩니다. 이동 통신사 상태가 확실하지 않은 경우 의료 전문가의 검사를 받아야합니다. 겸상 적혈구 질환이있는 경우 향후 CRISPR 기술을 사용한 새로운 치료법을 사용할 수 있습니다.
유전 전략은 헤모글로빈 생산을 재개합니다
이 연구는 겸상 적혈구 질환 환자 1 명과 헤모글로빈 생성을 감소시키는 혈액 질환 인 베타 지중해 빈혈 환자 1 명을 추적했습니다.
두 환자 모두 혈액 줄기 세포가 필요했지만이 연구에서는 형제 자매의 세포보다는 그들의 세포를 사용하려고했습니다. 환자에게서 혈액 줄기 세포를 채취했을 때 연구진은 분자 가위 역할을하는 CRISPR과 단일 가이드 RNA 분자 인 CAS9를 사용하여 BCL11A라는 특정 유전자를 찾았습니다.
이 연구에서 연구원들은 BCL11A가 태아 형태의 헤모글로빈을 생성하는 유전자를 끄는 유전자 스위치처럼 작용하기 때문에 BCL11A를 절단했습니다. 이를 다시 켜서 과학자들은 두 환자의 적혈구에서 누락되거나 결함이있는 헤모글로빈을 대체하는 태아 헤모글로빈의 생산을 재 활성화했습니다. 나머지 병든 세포는 화학 요법을 통해 제거되었습니다.
헤모글로빈 수치는 치료 후 몇 개월 동안 안정적으로 유지되었습니다
시술 6 개월과 12 개월 후 두 환자 모두 골수 흡인술을 시행하여 뼈 검체에 존재하는 적혈구 수를 측정했습니다.
첫 번째 환자는 베타-지중해 빈혈 진단을받은 19 세 여성이었습니다. 유전자 편집 줄기 세포를 사용한 마지막 골수 이식 후 4 개월 후, 헤모글로빈 수치가 안정화되었고 마지막 후속 방문에서 안정적으로 유지되었습니다. 그녀는 처음에는 치료로 인한 심각한 부작용 (폐렴 및 간 질환)을 경험했지만 몇 주 후에 해결되었습니다.
두 번째 환자는 겸상 적혈구 질환이있는 33 세 여성이었습니다. 시술 15 개월 후 태아 헤모글로빈 수치는 9.1 %에서 43.2 %로 증가했습니다. 겸상 적혈구 질환으로 인한 돌연변이 헤모글로빈 수치는 74.1 %에서 52.3 %로 감소했습니다. 그녀는 세 가지 심각한 부작용 (패혈증, 담석증, 복통)을 경험했지만 치료로 해결되었습니다.
이러한 혈액 질환을 치료하는 전통적인 형태와 비교할 때이 접근법의 주요 장점 중 하나는 기증자가 필요하지 않은 환자의 세포를 사용한다는 것입니다.
"동일한 환자의 세포를 조작 할 수 있으며 거부의 위험없이 이식 할 수 있거나 기증자로부터 면역 반응을 유발할 수 있습니다 (이식 대 숙주 질환)"Damiano Rondelli, MD, Michael Reese 대학 혈액학 교수 일리노이 주 시카고 의과 대학 교수가 성명서에서 말했습니다.
출판 이후 연구자들은 연구 결과를 8 명의 추가 환자로 확대했습니다. 6 명은 베타 지중해 빈혈, 3 명은 겸상 적혈구 질환입니다. 그들의 현재 결과는 연구의 처음 두 환자와 일치합니다.
겸상 적혈구 질환에 대한 현재 치료법
현재 FDA에서 승인 한 겸상 적혈구 질환 치료제는 골수 이식입니다. 그러나이 절차는 환자에게 조직이 완벽하게 일치하는 형제가 있어야합니다.
Thompson은 주요 치료 문제는 형제 4 명 중 1 명이 같은 조직 유형이 아니라는 것입니다. 골수 이식이 이루어 지더라도 이식 실패, 이식편 대 숙주 질환, 사망 등 시술에 심각한 부작용이 있습니다.
골수 이식이 불가능한 경우 대체 치료는 반수체 동일 이식입니다. "조직 유형이 부분적으로 일치하는 반수체 동일 이식이 성공했지만 이식은 합병증과 함께 생착을 달성하기 위해 매우 다른 방식으로 수행됩니다."라고 Thompson은 말합니다. 그러나 그녀는 소수의 환자 만이이 치료를받을 자격이 있다고 말합니다.
겸상 적혈구 질환에 대한 제한과 한계 때문에 Thompson은 환자가 자신의 기증자 역할을하는 것에 대해 논의가 있었다고 말합니다. 이 현재 연구에서 저자는 유전자 편집을 이러한 유형의 치료를위한 잠재적 인 방법으로보고 있습니다.
유전 적 치료가 도움이되는 방법
누구나 겸상 적혈구 질환을 물려받을 수 있지만 특히 다음과 같은 경우에 흔합니다.
- 아프리카 계 미국인을 포함한 아프리카 계 사람들
- 중남미 출신의 히스패닉계 미국인
- 중동, 아시아, 인도, 지중해 출신의 사람들
미국에서는 미국에서 태어난 모든 아이들이 겸상 적혈구 질환 검사를받으며 조기 치료를위한 충분한 기회를 제공합니다. 그러나 여러 시나리오로 인해 모든 사례를 진단하기가 어렵습니다. 톰슨은 미국으로 이민 온 가족은 자녀가있을 때까지 보균자 지위를 알지 못하는 부모와 함께 선별 검사를받지 않은 나이가 많은 자녀를 가질 수 있다고 말합니다.
스크리닝의 불완전 함에도 불구하고 선진국들은 겸상 적혈구 질환의 예후를 개선했습니다. "오늘날 미국에서 태어난 아이는 성인이 될 확률이 95 %이며 영국과 같은 다른 수완이 풍부한 국가에서도 마찬가지입니다."라고 Thompson은 말합니다.
그러나 세계적 관점에서 톰슨은 저소득 및 중간 소득 국가가 현재 미국과 같은 국가의 사람들에게 제공되는 것과 동일한 치료법을 제공하지 않을 수 있다고 말합니다.그녀는 사하라 사막 이남의 아프리카에서 겸상 적혈구 질환을 앓고있는 어린이의 절반 이상이 5 세 이후에는 살지 못할 것이라고 말했습니다.
연구 결과에 따르면 유전자 편집은 겸상 적혈구 질환 치료에 더 널리 접근 할 수 있도록 도울 수 있습니다.
Rondelli는“이 치료법이 많은 저중 소득 국가, 중동, 아프리카 및 인도에서 접근 가능하고 저렴할 것이며이 지역의 많은 사람들의 삶에 중요한 영향을 미치기를 희망합니다.
