Генетическая инженерия
Генетическая инженерия демонстрирует безупречную перспективу как будущий метод лечения различных заболеваний от их корня. Генетические методы лечения были изучены в течение последних нескольких лет исследователями в области медицины, и результаты обещают революционизировать сектор здравоохранения. За последние несколько веков были предприняты попытки понять болезнь, учитывая знание того, что она возникает в результате мутации. Исследования исследуют возможность генной терапии в качестве вмешательств (Brody, 2021). Были испытания различных механизмов редактирования генов, и есть основания оставаться оптимистичными, потому что лекарство находится в пределах видимости.
Серповидно -клеточная анемия вызывает и влияет
Понимание использования генетической терапии при серповидно -клеточной анемии (SCD) требует понимания механизма возникновения этого заболевания и его воздействия. SCD возникает из мутации в одном гене, который кодирует белок бета-глобулин, компонент гемоглобина. Следовательно, пациенты с SCD имеют аномальные эритроциты с неадекватной кислородной способностью (Brody, 2021). Это означает, что способность этих людей выполнять различные действия нарушена. Кислород, переносимый серповидно -клетками, не является достаточным для удовлетворения их потребностей, в то время как нормальные эритроциты не способны компенсировать недостатки серповых клеток. Форма серповых клеток похожа на форму серпа, контрастирующую с нормальной формой эритроцитов, которая является круглой биконсоковой. Эта форма не идеальна для различных сосудов, таких как капилляры, где клетки проходят для доставки кислорода в различные пункты назначения (Brody, 2021). Неспособность серповых клеток пройти такие барьеры связана с особенностью SCD, известной как болезненные кризисы, когда пациенты испытывают огромную боль от блокированных серповинковых клеток в капиллярах.
Фокус генной терапии и использование лентивирусов
Следовательно, генная терапия необходима для того, чтобы сосредоточиться на изменении генов, продуцирующих бета-ген в организме. Это, вероятно, гарантирует, что продуцированные эритроциты имеют необходимый белок, который имеет нормальную форму эритроцитов. Поэтому они могут нести кислород, как изначально предназначалось, и без особых затруднений передавать капилляры. Подходы к генной терапии при серповидно -клеточной анемии продолжались, и исследования показывают огромные перспективы с незначительными побочными эффектами по сравнению с преимуществами. Генная терапия для SCD включала введение лентивирусов в геном различных пациентов для попытки редактирования специфических генов (Eisenstein, 2021). Редактирование этих генов предназначено для того, чтобы был восстановлен ген бета-глобина и чтобы они производили белки, как первоначально предназначенные в форме биконкаве. Вирусы вводятся с ретровирусами, которые продуцируют нормальный бета-глобиновый белок, как предполагалось. Модификацией этого механизма стало введение вируса, который дополнительно ингибирует выработку нарушенного гена.
Представленные ретровирусы работают как вирусные инфекции, которые полагаются на механизмы хозяина для воспроизведения. Вирусы добавляются к геному хозяина, транскрибируются вместе с генами хозяина и транслируют как белки в цитоплазме человека. Трансляция дает предполагаемый белок для эритроцитов, который имеет нормальную форму и может полагаться на удовлетворение потребностей кислорода. Дополнительным подходом с использованием ретровирусного механизма стало восстановление гемоглобина плода (Eisenstein, 2021). В течение дородового периода гамма-глобулины полагаются на удовлетворение потребностей в кислороде плода. Глулины содержатся в эритроцитах плода, а их несущая кислородная способность безупречна, чтобы обеспечить компенсацию нехватки в среде матки. Вскоре после рождения производство гамма -глобулинов постепенно выводится и заменяется менее эффективными бета -глобулинами, стимулируемыми геном бета -глобулина в геноме. Этот подход с использованием вирусов стремится восстановить эффективные гамма -глобулины для пациентов с SCD, чтобы компенсировать недостатки, представленные мутациями в генах бета -глобулинов.
За последние несколько лет испытания, использующие вирусы, набрали импульс, когда различные компании предпринимали попытки. Три человека лечили группой Каваззаны, используя этот подход, и это достигло масштабного снижения симптомов серповидноклеточного состава (Eisenstein, 2021). Кон является еще одним учреждением, которое провело небольшие испытания, и в настоящее время у них есть второй пациент, проходящий испытания (Eisenstein, 2021). Текущая исследовательская группа Bluebird Bio состоит из 25 пациентов, которые прошли терапию, используя лентивирус, и является наиболее надежным руководством к эффективности этого механизма (Eisenstein, 2021). Предварительные результаты показывают, что участники извлекли выгоду из производства функционального гемоглобина и снижения симптомов, таких как боль, следовательно, минимальные посещения больницы для облегчения боли. Риск с помощью технологии вставки вируса является возможностью вызвать непредвиденные последствия для получателей.
Гемопоэтические стволовые клетки Технология трансплантации
Технология трансплантации гематопоэтических стволовых клеток является дополнительным механизмом для лечения SCD. Этот механизм включает стимуляцию производства гематопоэтических стволовых клеток от пациента и их изоляции вне организма. Впоследствии изолированные клетки анализируются, и их геном изолирован для манипуляций. Они впрыскиваются обратно в организм хозяина, и производство аномальных серповых эритроцитов ингибируется благодаря использованию химиотерапевтических агентов (Eisenstein, 2021). Снижение производства аномальных клеток с помощью химиотерапии и инъекции модифицированных генов и клеток гарантирует, что новые продуцированные эритроциты являются нормальными. Механизм не обязательно требует разрушения существующих аномальных клеток хозяина, но вместо этого достаточное снижение на 20%, чтобы позволить модифицированным клеткам процветать. Инъекция этих вновь модифицированных стволовых клеток и последующая продукция нормальных эритроцитов улучшает оксигенационную способность крови пациента.
Технология редактирования генов CRISPR-CAS9
Технология редактирования генов CRISPR-CAS9 является более безопасной альтернативой для управления SCD, которая предоставляет риски, связанные с использованием вируса. Использование вирусов представляет возможность непреднамеренного повреждения других генов в организме. Технология CRISPR-CAS9 использует руководящую РНК, которая позволяет инъецированному генетическому материалу оседание на определенном месте в геноме реципиента (Eisenstein, 2021). Фермент CAS9 расщепляет двухцепочечный геном человека, позволяя серии делеций и вставки на месте. Эти изменения изменяют последовательность генов и вызывают выработку другой РНК во время транскрипции и другой белок во время трансляции (O’Leary, 2022). Они объединяются для получения эритроцитов без дефицита серповидноклеточных клеток и улучшения оксигенации для пациентов. Более конкретно, технология гена CRISPR-CAS9 изменяет производство гамма-глобулинов, увеличивая их количество у получателей, которые им нужны (Eisenstein, 2021). Это изменение следует за модификацией гена BCL11A в ДНК, обеспечивая целенаправленные изменения и предотвращая риски обобщенных вставок.
Задача рака
Сфера генной терапии является скользким испытанием с возможностью вызвать беспрецедентные катастрофы. Они возникают из уровня манипуляции с человеком на основном уровне, геноме. Риски, связанные с этими попытками, включают возможность возникновения многочисленных раковых заболеваний у пациентов. Отсутствие адекватной специфичности с технологиями модификации означает, что существует вероятность того, что непреднамеренный ген может быть затронут. Раковые заболевания, которые могут возникнуть в результате этих испытаний, включают острый миелоидный лейкоз, о которой сообщалось в нескольких испытаниях. Bluebird Bio была среди фирм, которые остановили свои попытки модификации, когда у двух участников сообщалось о острой миелоидной лейкозе (Eisenstein, 2021). Подозреваемые причины этих мутаций и рака включают активацию генов, способствующих раковым, вирусами и неконтролируемый рост гемопоэтических стволовых клеток костного мозга.
Задача рака является большим препятствием для генной терапии для SCD и использования подхода при лечении других заболеваний, первопричиной, являются нарушениями в ДНК. Эта задача должна взвешивать профессионалы в этой области, и широкая общественность, чтобы оценить, перевешивают ли преимущества риск. В одном спектре этого исследования есть способность бороться с болезнью, которая преследует человеческий вид с самого начала времени, а другой — отказаться от усилий из -за проблемы рака. Плодое мероприятие состоит в том, чтобы разработать механизм для преодоления проблемы рака, сохраняя при этом исследования.
Ссылки
Броди, Х. (2021). Серповидно-клеточная анемия. ПриродаВ 596(7873), S1. Веб —
Эйзенштейн М. (2021). Генная терапия приближается к лечению от серповидноклеточной болезни. ПриродаВ 596(7873), S2 — S4. Веб —
О’Лири, К. (2022). Новая граница в технологии CRISPR. Природная медицинаПолем Веб —