CRISPR讓鐮狀細胞貧血病患者看到了希望

GIF/1K

來自康涅狄格州布里奇波特的藝術家Hertz Nazaire患有鐮狀細胞疾病，他希望CRISPR最終能提供治療。圖片來源：MIT TechnologyReview

Hertz Nazaire是一位溫文爾雅的藝術家，他喜歡畫一些色彩明麗的畫，像彩虹棕櫚葉以及裙子飛轉的跳舞的女人。但是，他有一個系列的畫作是色彩很深的。這裡，具有畸形的深紅色的圓盤，藍色紫色與黑色背景形成對比。一幅油畫展示了一個非洲人的臉被紅色和藍色的形狀淹沒，眼睛流著淚，嘴裡痛苦地張嘴。這幅作品反映了他一生與鐮狀細胞病的鬥爭。

Nazaire是一位43歲的海地裔美國人，當他還是個孩子的時候，他就住院300多次了。他和其他鐮狀細胞患者將會告訴你，這個疾病最糟糕的部分就是使人虛弱的疼痛。「這是一件可怕的事情，因為它非常痛苦，主要是一直與這一點抗爭，」他說。

美國大約有10萬人患有鐮狀細胞病，他們其中大部分人是非裔的美國人以及拉丁美洲人，但是也有中東來的壓抑、印第安人以及地中海地區的血統。與美國平均水平相比，他們的生存時間要短很多，大概40-60歲。

導致鐮狀細胞疾病的病因已經知道了一個世紀了，但是這個疾病長期以來依然得不到很好的治療。這種情況也許即將有所改變。它的基因起源——一種單一的，已經得到很好研究的突變，使得它成為新基因工具CRISPR治療的有吸引力的候選人。

這個想法是基於CRISPR可以糾正鐮狀細胞疾病的遺傳突變，因此，患者的身體可以產生正常的血紅細胞，緩解疾病引發的痛苦和其他的眼中癥狀。研究人員已經在實驗室中對人類鐮狀細胞用基因編輯工具進行了測試，現在他們致力於將這項技術推進到臨床。早期結果暗示了鐮狀細胞可以納入首批CRISPR從本質上治癒的疾病當中。

儘管人們對使用CRISPR的擔憂揮之不去，但一些鐮狀細胞患者和他們的醫生已經開始接受這種治療。「我就是第一批自願參與人之一併且說『我想要加入到研究中』，」 Nazaire說。他是在兩年前第一次聽說CRISPR，是在一段YouTube視頻中觀看到的。從那時開始，他就有了狂熱的想法，希望使用CRISPR治療鐮狀細胞疾病。

鐮狀細胞病是最常見的遺傳疾病之一，影響著全世界數百萬人。血紅蛋白是一種能在全身運輸氧氣的蛋白質。具有正常血紅蛋白的血紅細胞呈紅色和圓形。當存在HBB基因突變時，血紅蛋白就會出現異常。有異常血紅蛋白的細胞形狀像鐮刀，這是鐮狀細胞疾病名稱的由來。

這些畸形的細胞會粘在一起。當它們大量聚集的時候，就會造成血管堵塞，並切斷身體附近的氧氣，造成嚴重的疼痛。這種疾病還會引發頻繁的感染、眼部問題和器官損傷。

CRISPR Therapeutics是少數幾家為鐮狀細胞治療開發新療法的基因編輯初創公司之一。該公司的方法包括從病人血液樣本中分離出幹細胞。科學家們將使用CRISPR來激活基因開關，從而提高血紅細胞中胎兒血紅蛋白的水平，使它們變得健康。這種胎兒血紅蛋白有效地抵消了鐮狀突變的影響。最後，研究人員會將修飾過的細胞重新注入到患者體內。

CRISPR Therapeutics總裁 Samarth Kulkarni 表示，這比直接向患者注射基因編輯機制更安全。那是有風險的，因為CRISPR會導致無意的或非目標的編輯，這意味著可能會切掉不應該被削減的DNA。他說，在體外編輯細胞將使科學家能夠在重新將細胞引入體內之前確定這項技術是可行的。

CRISPR Therapeutics的研究人員在實驗室中對這種方法進行了測試，他們發現85%的細胞能夠成功地進行編輯，這意味著它們能夠製造出健康的紅細胞。Kulkarni說，當幹細胞重新回到病人體內時，它們鐮狀細胞的癥狀都應該已經得到了改善。這些幹細胞能夠到達骨髓，在那裡它們為身體的其他部分製造更多健康的血細胞。健康的細胞將會增殖，最終，他說，健康的血紅細胞將超過鐮狀細胞。其他同類機構，聖裘德兒童研究醫院、Editas Medicine和Intellia Therapeutics正在研究類似的方法。

Kulkarni說:「我們希望這是一次性的、對生命的有效治癒。」然而，他沒有說公司計劃何時開始臨床試驗。

與此同時，斯坦福大學醫學院的研究人員正在研究一種不同的方法，旨在通過CRISPR直接修改突變的HBB基因本身。研究人員也會在體外做同樣的試驗。斯坦福大學兒科學副教授Matthew Porteus說，他的團隊打算在2018年底或2019年初開始臨床試驗。

Nazaire一副靈感來自於鐮狀細胞疾病的油畫。圖片來源：MIT TechnologyReview

Porteus說，想要治癒這種疾病並不需要所有的患者最初的鐮狀細胞都被編輯的鐮狀細胞取代。他說，如果鐮狀細胞的比例低於30%，患者就沒有任何癥狀。到目前為止，他的團隊已經能夠實現40%到70%的修正率。他預計，在病人體內，修正的血細胞最終會超過鐮狀細胞。鐮狀細胞的壽命只有10到20天，但正常的紅細胞的壽命會持續90到120天。

CRISPR的第一次臨床試驗尚未在美國開始，但研究人員已經開始採取措施，對患者進行技術教育。美國國立衛生研究院（NIH）本月啟動了一項研究，對150名鐮狀細胞患者、患者的父母和醫療保健提供者就這項技術徵集了意見。

國家人類基因組研究所從事基因組學和健康差異研究的Vence Bonham正在領導這項研究，他說，重要的是，科學家們設計臨床試驗會考慮病人的信念和擔憂。我們顯然要評估那些可能受到新技術影響的人的想法，但在醫學研究中卻很少有人這麼做。Bonham說:「這項技術進展得非常快，但是疾病和倡導團體並沒有真正參與到對話中來。」

康涅狄格大學健康中心新英格蘭鐮刀細胞研究所的主任Biree Andemariam在過去的幾個月里已經開始和她的成年病人談論CRISPR治療鐮狀細胞病的潛力。患者們對此很感興趣。他們認為這聽起來很棒，」她說。

部分業界人士也擔憂CRISPR的醫療成本較為高昂，是否能夠使大多數患者可以負擔治療費用，這個問題依然有待進一步發展才能真正回答。

對於Nazaire和其他患者來說，CRISPR代表了一個更好、更長的生命的承諾。這種希望可能不會太遠了，因為學術和商業實驗室都在競相開發基於CRISPR的療法。他說：「當你面對絕望和威脅生命的事情時，你希望看到一些事情發生。我認為這是應該被使用的，會有益於整個世界。」

參考資料：

[1] Sickle-Cell Patients See Hope in CRISPR

About us

人工智慧引領健康未來

康健新視野 葯明康德團隊打造

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！