Dünyadaki ilk vaka! Pekin Üniversitesi profesörü, AIDS ve lösemiyi tedavi etmek için gen düzenlenmiş kök hücreleri kullanıyor
Bu makale, WeChat "Pekin Üniversitesi" genel hesabından (ID: iPKU1898) aktarılmıştır.
Gen düzenleme teknolojisi ne yapabilir? Pek çok cevap var.
Pekin Üniversitesi profesörü Deng Hongkui, gen düzenlemeyi AIDS'i tedavi edebilecek bir araca dönüştürdü. Deneyden kliniğe, ilkeden pratiğe, birkaç yıl süren sıkı çalışmanın ardından, dünyanın ilk AIDS ve lösemi hastalarını gen düzenlenmiş kök hücrelerle tedavi ettiği rapor edildi.
AIDS ve lösemi hastaları için gen düzenlemeli kök hücre tedavisini ilk kez tamamlama sürecinde, Bay Deng ve meslektaşları ne tür araştırmalar yaşadılar? Bu teknolojinin ilkeleri ve beklentileri nelerdir? Sadece daha az konuşun ve makaledeki cevabı bulun!
Bu makaledeki resimler "Pekin Üniversitesi" WeChat kamuya açık hesabından alınmıştır.
Yakın zamanda, Pekin Üniversitesi-Tsinghua Üniversitesi Yaşam Bilimleri Ortak Merkezi'nden Deng Hongkui araştırma grubu, PLA Genel Hastanesi Beşinci Tıp Merkezi Chen Hu araştırma grubu ve Capital Tıp Üniversitesi'ne bağlı Beijing Youan Hastanesi Wu Hao araştırma grubu "New England Journal of Medicine" (New England Journal of Medicine) 'da işbirliği yaptı. New England Journal of Medicine, "HIV ve Akut Lenfositik Lösemili Hastada CRISPR Tarafından Düzenlenmiş Kök Hücreler" başlıklı bir yayınladı (HIV ve Akut Lenfositik Lösemili Hastada CRISPR Tarafından Düzenlenmiş Kök Hücreler) Araştırma makalesi, Çinli bilim adamları tarafından AIDS ve lösemili hastaları tedavi etmek için gen düzenlenmiş kök hücrelerin kullanıldığı dünyanın ilk vakasının tamamlandığını işaret ediyor!
Deng Hongkui'nin araştırma grubu, gen düzenleme teknolojisini kullanarak lösemi, AIDS ve diğer kan sistemi ile ilgili hastalıkların klinik tedavisi konusunda ihtiyatlı bir iyimserlik içindedir. Gelecekteki araştırma alanları, gen düzenleme verimliliği ve klinik uygulama güvenliğine odaklanacaktır.
Bağışıklık sistemine "kesin olarak rehberlik eden" HIV
1980'lerden beri, AIDS büyük halk sağlığı ve sosyal sorunlara neden oldu. Bu bulaşıcı bir viral enfeksiyon hastalığıdır. HIV, T hücrelerini yok ederek vücudun enfeksiyon ve kansere karşı savunmasını zayıflatabilir. Çoğu hasta şiddetli enfeksiyonlardan ve kanserden ölür.
AIDS'in insan sağlığının "katili" olmasının nedeni, HIV virüsünün insan T hücrelerini tanıması ve yok etmesidir. Virüs T hücrelerini nasıl "tanır"? "Görünür" olduğu için değil, T hücrelerinin yüzeyinde "spesifik reseptörlerin" varlığı nedeniyle.
1996'da, AIDS araştırması alanında bir kilometre taşı ilerlemesi oldu: T hücrelerini istila eden HIV virüsünün ana ortak reseptörü olan CCR5 keşfedildi (Profesör Deng Hongkui ana keşifçilerden biriydi). HIV yüzeyindeki belirli bir protein, CD4 pozitif T hücrelerinin yüzeyindeki reseptörlere bağlanacak ve CCR5 yardımıyla bağışıklık sistemini yok edebilecektir.
"Berlinli hasta" ve "Londra hastası" için ipuçları
Öyleyse, CCR5'in yardımı olmadan HIV'in yayılması önlenebilir mi? Gerçek bu. Sonraki çalışmalar, CCR5-32'nin homozigot mutasyonlarına sahip CD4-pozitif T hücrelerinin HIV enfeksiyonuna direnme kabiliyetine sahip olduğunu bulmuştur. Bu gen mutasyonundan sonra, bağışıklık hücrelerinin yüzeyindeki CCR5 reseptörü değişecek ve HIV yüzeyindeki belirli bir proteinin CD4-pozitif T hücrelerinin yüzeyindeki reseptöre bağlanması olağan şekilde ilerleyemeyecektir.
2007 yılında, lösemi ve AIDS'den muzdarip bir "Berlin hastası", bir CCR5-32 mutasyonu ile hematopoietik kök hücre transplantasyonu aldıktan sonra "işlevsel bir iyileşme" elde etti. Timothy Brown isimli bu hasta hem AIDS hem de lösemiden muzdariptir. 2007 yılında Berlin'de radyoterapi ve hematopoietik kök hücre nakli yapılmıştır.CCR5-32 mutasyonlu hematopoietik kök hücreler başarılı bir nakilden sonra in vivo CCR5'e farklılaşabilir. -32 mutant T hücresi, bu nedenle bu tedavi sadece lösemiyi iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda AIDS'i de iyileştirebilir; 2019'da "Londra hastası" vakası, önceki "Berlin hastasının" benzersiz bir vaka olmadığını kanıtladı. Bu nedenle, gen düzenleme yoluyla yetişkin hematopoietik kök hücreler üzerindeki CCR5 genini devre dışı bırakmak ve düzenlenmiş hücreleri AIDS hastalarına nakletmek, AIDS'i "işlevsel olarak iyileştirmek" için yeni bir strateji haline gelebilir.
Gen düzenleme: yeni bir tedavi stratejisi
"Kök hücre nakli tedavisi" için uygun hücreler nereden geliyor? CCR5-32 mutasyon oranı yüksek olan Kafkas ırkında bile homozigot olasılık sadece% 1'dir ve bu çok nadirdir. Bu nedenle araştırmacılar, bu tür "mutasyonların" yapay olarak "yaratılıp" hastalara nakledilebileceğini düşündü.
elbette! Profesör Deng Hongkui'nin araştırma grubu tarafından benimsenen plan tam olarak budur. Yetişkin hematopoietik kök hücreler üzerindeki CCR5 genini yok edin ve düzenlenen hücreleri, klinik olarak kullanılan hematopoietik kök hücre nakli teknolojisi ile kombinasyon halinde hastalara nakledin. Hematopoetik kök hücreler hastanın vücudunda çoğalır ve farklılaşır ve sonunda HIV enfeksiyonuna direnebilen bağışıklık hücreleri oluşturur. Daha da önemlisi, bu strateji yetişkin hücreleri düzenler ve yavrulara aktarılmaz.Etik sorunları yoktur, ideal bir tedavi stratejisidir!
CRISPR: gen düzenlemenin "makası"
CRISPR, bakterilere saldıran virüslerin gen parçalarını içeren prokaryotların (bakteriler gibi) genomunda tekrarlayan bir dizidir. Nasıl "makas" oldu? Bu da rolünden başlar.
Virüs hedef hücreye saldırdığında, kendi DNA'sını konakçı hücreye entegre edecektir. Bu tür "davetsiz misafirler" karşısında, bakteriler "kapıyı temizlemek" için çeşitli yöntemler kullanacaklar ve CRISPR / Cas9 sistemi de bunlardan biri. Bu, bakterilerde bulunan, yabancı DNA'yı tanıyabilen ve kaydedebilen edinilmiş bir bağışıklık mekanizmasıdır. Gelecekte, aynı virüs tekrar "gelirse", bu mekanizma onu hemen tanıyabilir, DNA'sını yok edebilir ve bir "virüs fabrikası" olmasını engelleyebilir.
Doğal ortamdaki CRISPR mekanizması yabancı DNA parçalarını çıkarabilir ve bakterilerin kendini koruması için bir "kılıç" ve araştırmacıların elinde, gen düzenleme için "makas" haline gelir. Hongkui Deng'in araştırma grubu, 2017 yılında CRISPR / Cas9 kullanarak yapay kan kök hücrelerinin gen düzenlemesi için teknik bir sistem kurdu. Kullanımı daha kolay ve geleneksel gen düzenleme teknolojisinden daha ucuz olan bu teknolojiyi kullanarak, CCR5 geninin yetişkin hematopoietik kök hücreler üzerindeki nakavtını tamamladılar.
Kesin "makas" a ek olarak, araştırma ekibi ayrıca "ekstra beceri paketlerine" de sahiptir: Cas9'un hücredeki süresini kısaltarak, eşleştirilmiş gRNA ve diğer stratejileri uygulayarak, son derece düşük hedef dışı verimlilik elde ettiler ve verimli gen düzenleme elde ettiler. Cas9-gRNA ribonükleoprotein kompleksi, viral olmayan transfeksiyon yoluyla hücreye iletilir ve yabancı DNA'nın girmesi de önlenir, bu da tedavi sonucunu daha güvenli ve güvenilir hale getirir.
Klinik tedavinin şafağı
Deng Hongkui'nin araştırma ekibi 2017'de bu teknik sistemi optimize etti ve bu teknolojinin klinik uygulamasına adadı. Halk Kurtuluş Ordusu'nun orijinal 307. Hastanesinin etik komitesinin onayını geçtikten sonra, araştırma ekibi ClinicalTrials.gov web sitesinde (NCT03164135) klinik araştırma için kaydoldu.
Araştırma ekibi, 2017'den Eylül 2019'a kadar, mobilizasyondan sonra AIDS'li lösemi hastalarından periferik kan toplamak, bunlardan CD34 pozitif hematopoetik kök hücreler elde etmek, genetik olarak düzenlemek ve ardından hastalara negatif hücrelerle aşılamak için klinik deneyler başlattı. Transplantasyon öncesi sonuçlar, CCR5 geninin CD34 + hücreler üzerindeki nakavt etkinliğinin% 17,8'e ulaştığını gösterdi. Nakil sonrası hastanın lösemi rahatladı!
Daha sonra 19 aylık klinik gözlem, hastanın geçici olarak anti-HIV ilaçlarını almayı bıraktığını ve CD4 hücrelerindeki CCR5 gen düzenleme etkinliğinin önemli ölçüde arttığını buldu ve bu da CCR5 gen düzenlenmiş T hücrelerinin HIV enfeksiyonuna belirli bir derecede direnç gösterdiğini kanıtladı. . Önemli olan, gen düzenlemesinin etkisinin kan hücrelerinde her zaman sabit olmasıdır ve gen düzenlemesinin neden olduğu hedef dışı ve diğer yan etkilerin bulunmamasıdır!
Bu uzun vadeli çalışma, klinik uygulamalarda genle düzenlenmiş hematopoietik kök hücrelerin uygulanabilirliğini ve güvenliğini ön olarak kanıtlamıştır ve bu teknolojinin klinik uygulamasını teşvik etmek ve teşvik etmek zorundadır.
AIDS ve lösemiye ek olarak, -talasemi vb. Gibi diğer kan sistemi ile ilgili hastalıklar, klinik tedavinin şafağını görmek için CRISPR tarafından temsil edilen gen düzenleme teknolojisini kullanmayı umuyor!
Profesör Hongkui Deng, bu araştırmanın geleceği ile ilgili olarak, hedef dışı oranı azaltmak ve% 100 nakavt verimliliğine ulaşmak için gen düzenlenmiş hematopoietik kök hücre nakli programlarını optimize etmek için çeşitli yöntemlerin kullanılması gerektiğini söyledi.
Deng Hongkui'nin araştırma ekibinin daha ileri araştırma sonuçlarını ve Çinli bilim adamlarından daha fazla uluslararası ses bekliyorum!
