Hình ảnh Thana Prasongsin / Getty
Bài học rút ra chính
- Chỉ có một phương pháp điều trị được FDA chấp thuận cho bệnh hồng cầu hình liềm, nhưng nó yêu cầu một người hiến tặng là anh chị em.
- Sử dụng công nghệ CRISPR-CAS9, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc nhắm mục tiêu một công tắc di truyền làm tắt quá trình sản xuất hemoglobin dạng bào thai.
- CRISPR-CAS9 cho phép bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm và bệnh beta-thalassemia được hiến tặng tủy xương cho chính họ. Điều này có khả năng làm cho các phương pháp điều trị được tiếp cận rộng rãi hơn.
Chỉnh sửa gen đã thúc đẩy nhiều lĩnh vực khoa học, từ việc tạo ra thực phẩm không có thuốc trừ sâu cho đến nỗ lực mang loài voi ma mút trở lại. Sử dụng công nghệ có tên CRISPR-CAS9, thường được gọi là CRISPR, các nhà khoa học hiện đang cố gắng sửa chữa các lỗi di truyền gây ra bệnh tật.
Một nghiên cứu tháng 1 được xuất bản trênTạp chí Y học New Englandcho thấy CRISPR có thể tạo ra các phương pháp điều trị mới để chữa các bệnh rối loạn máu như bệnh hồng cầu hình liềm.
Bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh hồng cầu hình liềm có đột biến gen tạo hemoglobin - một loại protein giàu chất sắt trong tế bào hồng cầu. Sự đột biến gây ra các tế bào máu hình chữ C bất thường, khó vận chuyển oxy đến các bộ phận khác của cơ thể. Đặc tính cứng và dính của nó cũng làm tắc nghẽn lưu lượng máu, làm tăng nguy cơ nhiễm trùng.
Alexis A. Thompson, MD, MPH, cựu chủ tịch Hiệp hội Huyết học Hoa Kỳ và bác sĩ huyết học nhi khoa tại Trường Y Feinberg thuộc Đại học Northwestern, cho biết: Bệnh hồng cầu hình liềm là một chứng rối loạn máu di truyền ảnh hưởng đến khoảng 100.000 người Mỹ mỗi năm. Trong khi Thompson, người không tham gia vào nghiên cứu, nói rằng trẻ em trông tương đối bình thường khi sinh ra, nhưng phải đến 6 đến 12 tháng tuổi, trẻ em mới bắt đầu phát triển các vấn đề.
Thompson nói: “Ở nhóm tuổi trẻ hơn, những bệnh nhân có biểu hiện đau nhức, sốt nặng hoặc nhiễm trùng phải nhập viện, dùng thuốc rất mạnh và bỏ học. hoặc duy trì một công việc. ” Sử dụng CRISPR, các nhà nghiên cứu đang cố gắng thay đổi một số kết quả này.
Điều này có ý nghĩa gì đối với bạn
Bệnh hồng cầu hình liềm được truyền sang con khi cả cha và mẹ đều có đặc điểm hồng cầu hình liềm. Nếu bạn không chắc chắn về tình trạng nhà cung cấp dịch vụ của mình, điều cần thiết là phải được chuyên gia chăm sóc sức khỏe kiểm tra. Nếu bạn mắc bệnh hồng cầu hình liềm, các phương pháp điều trị mới bằng công nghệ CRISPR có thể áp dụng cho bạn trong tương lai.
Chiến lược di truyền Khởi động lại sản xuất Hemoglobin
Nghiên cứu theo dõi một bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm và một bệnh nhân mắc bệnh beta-thalassemia, một chứng rối loạn máu làm giảm sản xuất hemoglobin.
Cả hai bệnh nhân đều yêu cầu tế bào gốc máu, nhưng nghiên cứu đã tìm cách sử dụng tế bào của họ thay vì tế bào từ anh chị em. Khi các tế bào gốc máu được lấy từ bệnh nhân, các nhà nghiên cứu đã sử dụng CRISPR, hoạt động như một bộ phận kéo phân tử và một phân tử RNA dẫn đường đơn, CAS9, để xác định vị trí một gen cụ thể gọi là BCL11A.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã cắt BCL11A vì nó hoạt động giống như một công tắc di truyền làm tắt gen tạo ra dạng hemoglobin bào thai. Bằng cách bật lại, các nhà khoa học đã kích hoạt lại quá trình sản xuất hemoglobin của thai nhi, thay thế hemoglobin bị thiếu hoặc bị lỗi trong hồng cầu của cả hai bệnh nhân. Bất kỳ tế bào bị bệnh nào còn lại đều được loại bỏ thông qua hóa trị.
Mức độ huyết sắc tố duy trì ổn định trong nhiều tháng sau khi điều trị
Sáu và 12 tháng sau thủ thuật, cả hai bệnh nhân đều được chọc hút tủy xương để đo số lượng tế bào hồng cầu có trong mẫu xương của họ.
Bệnh nhân đầu tiên là một nữ 19 tuổi được chẩn đoán mắc bệnh beta-thalassemia. Bốn tháng sau lần cấy ghép tủy xương cuối cùng với các tế bào gốc đã được chỉnh sửa gen, nồng độ hemoglobin của cô ấy đã ổn định và duy trì ở mức ổn định trong lần tái khám cuối cùng. Mặc dù ban đầu cô ấy gặp phải những tác dụng phụ nghiêm trọng từ việc điều trị (viêm phổi và bệnh gan), nhưng chúng sẽ hết sau vài tuần.
Bệnh nhân thứ hai là một phụ nữ 33 tuổi, mắc bệnh hồng cầu hình liềm. 15 tháng sau thủ thuật, nồng độ hemoglobin của thai nhi đã tăng từ 9,1% lên 43,2%. Nồng độ hemoglobin đột biến của cô do bệnh hồng cầu hình liềm giảm từ 74,1% xuống 52,3%. Trong khi cô ấy trải qua ba tác dụng phụ nghiêm trọng (nhiễm trùng huyết, sỏi đường mật và đau bụng), chúng đã được giải quyết bằng cách điều trị.
Một trong những ưu điểm chính của phương pháp này, so với các hình thức điều trị rối loạn máu truyền thống, là sử dụng tế bào của bệnh nhân mà không cần người hiến tặng.
“Các tế bào của cùng một bệnh nhân có thể được thao tác và có thể được cấy ghép mà không có nguy cơ bị đào thải hoặc gây ra các phản ứng miễn dịch từ người hiến tặng (bệnh ghép so với vật chủ),” Damiano Rondelli, MD, Giáo sư Huyết học tại Đại học Michael Reese của Illinois tại Đại học Y khoa Chicago, cho biết trong một tuyên bố.
Kể từ khi công bố, các nhà nghiên cứu đã mở rộng công việc của họ cho tám bệnh nhân nữa — sáu bệnh nhân mắc bệnh beta-thalassemia và ba người bị bệnh hồng cầu hình liềm. Kết quả hiện tại của họ phù hợp với hai bệnh nhân đầu tiên trong nghiên cứu.
Điều trị hiện tại cho bệnh tế bào hình liềm
Phương pháp điều trị hiện tại được FDA chấp thuận cho bệnh hồng cầu hình liềm là cấy ghép tủy xương. Tuy nhiên, quy trình này yêu cầu bệnh nhân phải có anh chị em ruột mà mô của họ hoàn toàn phù hợp.
Thompson cho biết một thách thức lớn trong điều trị là cứ bốn anh chị em thì có một người không cùng loại mô. Ngay cả khi quá trình cấy ghép tủy xương diễn ra, cũng có những tác dụng phụ nghiêm trọng đối với quy trình, bao gồm thất bại mảnh ghép, bệnh ghép với vật chủ và tử vong.
Nếu cấy ghép tủy xương không có trong hình ảnh, một phương pháp điều trị thay thế là cấy ghép đồng nhất đơn bội. Thompson nói: “Đã thành công với những ca cấy ghép giống hệt nhau đơn bội trong đó loại mô được ghép một phần, nhưng việc cấy ghép được thực hiện theo một cách rất khác để đạt được hiệu quả khắc phục các biến chứng của bạn,” Thompson nói. Tuy nhiên, bà cho biết chỉ có một số ít bệnh nhân đủ tiêu chuẩn để được điều trị này.
Vì những hạn chế và hạn chế đối với bệnh hồng cầu hình liềm, Thompson nói rằng đã có một số cuộc thảo luận về việc để bệnh nhân đóng vai trò là người hiến tặng của chính họ. Trong nghiên cứu hiện tại này, các tác giả xem việc chỉnh sửa gen như một phương thức tiềm năng cho loại điều trị này.
Phương pháp điều trị di truyền có thể giúp ích như thế nào
Bất kỳ ai cũng có thể di truyền bệnh hồng cầu hình liềm, nhưng nó đặc biệt phổ biến ở:
- Người gốc Phi, kể cả người Mỹ gốc Phi
- Người Mỹ gốc Tây Ban Nha từ Trung và Nam Mỹ
- Người gốc Trung Đông, Châu Á, Ấn Độ và Địa Trung Hải
Tại Hoa Kỳ, tất cả trẻ em sinh ra ở quốc gia này đều được sàng lọc bệnh hồng cầu hình liềm, mang lại nhiều cơ hội để được điều trị sớm. Nhưng một số tình huống khiến việc chẩn đoán mọi trường hợp trở nên khó khăn. Thompson nói rằng các gia đình nhập cư vào Hoa Kỳ có thể có con lớn hơn chưa được sàng lọc cùng với các bậc cha mẹ không biết về tình trạng người mang mầm bệnh của họ cho đến khi họ có một đứa trẻ mắc bệnh này.
Bất chấp sự không hoàn hảo của sàng lọc, các nước công nghiệp đã cải thiện tiên lượng của họ đối với bệnh hồng cầu hình liềm. Thompson nói: “Ngày nay, một đứa trẻ sinh ra ở Hoa Kỳ có 95% cơ hội sống sót khi trưởng thành, và điều này cũng đúng đối với các quốc gia giàu có khác như Vương quốc Anh.
Tuy nhiên, từ góc độ toàn cầu, Thompson cho biết các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình có thể không cung cấp các phương pháp điều trị tương tự hiện có sẵn cho người dân ở các quốc gia như Hoa Kỳ.Bà nói rằng hơn một nửa số trẻ em mắc bệnh hồng cầu hình liềm ở vùng cận Sahara, châu Phi sẽ không sống quá sinh nhật lần thứ năm.
Dựa trên kết quả nghiên cứu, việc chỉnh sửa gen có thể giúp các phương pháp điều trị bệnh hồng cầu hình liềm trở nên dễ tiếp cận hơn.
“Hy vọng là phương pháp điều trị này sẽ có thể tiếp cận và giá cả phải chăng ở nhiều quốc gia có thu nhập trung bình thấp, Trung Đông, Châu Phi và Ấn Độ, và có tác động quan trọng đến cuộc sống của nhiều người ở những khu vực này,” Rondelli nói. Trong khi đó, bạn sẽ không gặp khó khăn.
