Hertz Nazaire ligger i en blød talt kunstner, der kan lide at maling i lyse farver, med emner som rainbow palmeblade og dansende kvinder i twirling nederdele. Men en serie af malerier, som han har skabt, er mørkere. Her, dybt-red diske kontrast med misdannet, blå-lilla dem mod en sort baggrund. Et lærred viser en Afrikansk ansigt ved at drukne i rød og blå figurer, øjne, tårer, munden agape i smerte. Arbejdet afspejler hans livslange kamp med segl-celle sygdomme.
Nazaire, en 43-årig Haitiansk-Amerikansk, tal, han har været indlagt mere end 300 gange, siden han var barn. Han og andre segl-celle patienter vil fortælle dig, at den værste del af sygdommen er invaliderende smerter. “Det er en grufuld ting at have, fordi det er ekstremt smertefuldt. Det er en vigtig kamp hele tiden,” siger han.
100.000 mennesker i USA, der har segl-celle sygdom, de fleste af dem Afrikansk-Amerikanere og Latinoer, men også folk med mellemøstlige, Asiatiske, Indiske og Middelhavet afstamning. Sammenlignet med den gennemsnitlige Amerikaner, de lever meget kortere liv—om 40 til 60 år.
Årsagen til segl-celle har været kendt i århundrede, men sygdommen har længe været underforsynede af det medicinske establishment og den farmaceutiske industri. Der kan være ved at ændre sig. Dets genetiske oprindelse—et enkelt, godt undersøgt mutation—gør det til en attraktiv kandidat til behandling med gen-værktøj til redigering af CRISPR (se “Genom Kirurgi”).
Ideen er, at CRISPR kunne korrigere den genetiske mutation, der er ansvarlig for og segl-celle, således at patienternes kroppe kunne gøre normale røde blodlegemer, lindre smerter og andre symptomer forbundet med sygdommen. Forskere har allerede testet den gen-værktøj til redigering af den menneskelige segl celler i laboratoriet og arbejder nu på at få teknikken til kliniske forsøg. Tidlige resultater antyder, at segl-celle kunne være blandt de første sygdomme, som CRISPR væsentlige kur.
På trods af den dvælende bekymring for sikkerheden ved brug af CRISPR i mennesker, nogle segl-celle patienter og deres læger er allerede omfavne det. “Jeg ville være en af de første mennesker til frivilligt arbejde og sige,” jeg ønsker at tage del i en undersøgelse,’” Nazaire siger. Han hørte første gang om CRISPR for to år siden, da han kom på tværs af en YouTube-video med Jennifer Doudna og Emmanuelle Charpentier, to af opfinderne af den teknologi. Han har været begejstret for tanken om at bruge CRISPR til behandling af segl-celle lige siden.
Segl-celle sygdom er en af de mest almindelige genetiske sygdomme, der rammer millioner af mennesker rundt omkring i verden. Det er forårsaget af en mutation i et gen, kendt som HBB, som gør hæmoglobin, et protein, som transporterer ilt rundt i kroppen. Blod celler med raske hæmoglobin, der er rødt og disk-formet. Celler med unormale hæmoglobin er formet som sickles bruges til at skære hvede, er det karakteristisk at giver sygdommen dens navn.
Disse misdannede celler er klæbrig og klumpe sammen. Når der er for mange af dem bygge op, de skaber blokeringer i blodkarrene og afbrød ilt til nærliggende dele af kroppen, der forårsager alvorlige episoder af smerter. Sygdommen kan også forårsage hyppige infektioner, øjenproblemer, og organskader.
CRISPR Therapeutics er en af en håndfuld af gen-redigering af nystartede virksomheder, der forfølger nye behandlinger til segl-celle. Virksomhedens tilgang indebærer at isolere stamceller fra prøver af patienternes blod. Forskere vil bruge CRISPR for at aktivere en genetisk skifte, der ville hæve niveauet af en føtal form af hæmoglobin i de røde blodlegemer, gøre dem sunde. Dette føtal hæmoglobin effektivt modvirker virkningerne af segl mutation. Den modificerede celler ville så blive tilført tilbage til patienterne.
Samarth Kulkarni, formand for CRISPR Therapeutics, siger, at det er sikrere end at indsprøjte det gen-redigering mekanisme direkte ind i patienten. Det er risikabelt, fordi CRISPR kan forårsage utilsigtet eller off-target-redigeringer, hvilket betyder, at det kan skære DNA-det er ikke meningen, at. Redigering af celler uden for kroppen vil gøre det muligt for forskere at gøre sikker på, at teknikken fungerer, før genindføre de celler, siger han.
Afprøvning af metode i laboratorie eksperimenter ved hjælp af stamceller taget fra og segl-celle patienter, forskere på CRISPR Therapeutics, at 85 procent af de celler, der er blevet redigeret, hvilket betyder, at de var i stand til at træffe sunde røde blodlegemer. Kulkarni siger, når de stamceller er genindført tilbage i patienten, bør de være i stand til at fjerne alle symptomer af segl-celle. Disse stamceller er i stand til at rejse til knoglemarven, hvor de gør mere sundt blod celler i resten af kroppen. De raske celler vil formere sig, og i sidste ende, Kulkarni siger, at de vil overstige de sickled dem.
“Vores håb er, at det er en-tid og helbredende for livet,” siger han. Men han ville ikke sige, når virksomheden har planer om at starte kliniske forsøg med teknikken.
I mellemtiden, forskere ved Stanford University School of Medicine arbejder på en anden metode, der har til formål at direkte at ændre den muterede HBB-gen i sig selv ved hjælp af CRISPR. Forskere ville gøre det uden for kroppen. Matthew Porteus, lektor i pædiatri ved Stanford, siger, at hans hold er der sigter mod at påbegynde et klinisk forsøg ved udgangen af 2018 eller begyndelsen af 2019.
En af Nazaire ‘ s segl-celle-inspirerede malerier
david brandon geeting
Porteus siger ikke hele patientens oprindelige segl celler har brug for at blive erstattet med redigeret dem til effektivt at helbrede sygdommen. Han siger, at hvis andelen af segl celler er under 30 procent, patienter, der ikke har nogen symptomer. Så langt, at hans hold har været i stand til at opnå en korrektion af priser mellem 40 og 70 procent. Han forventer, korrigeret blodlegemer, der i sidste ende overgå sickled dem i patientens krop. Segl celler lever kun 10 til 20 dage, men normale røde blodlegemer sidste fra 90 til 120 dage.
De første kliniske forsøg med CRISPR ikke er startet i USA endnu, men forskerne er allerede taget skridt til at uddanne patienter om teknologi. National Institutes of Health er at iværksætte en undersøgelse af denne måned for at undersøge meninger om den teknologi, der blandt op til 150 segl-celle patienter, forældre, patienter, og udbydere af sundhedsydelser.
Vence Bonham, en forsker på genomforskning og sundhed forskelle i National Human Genome Research Institute, der er i spidsen for undersøgelsen, siger, at det er vigtigt, at forskerne at designe kliniske forsøg overveje patienternes holdninger og bekymringer. Måle udsigt over folk, der er mest tilbøjelige til at blive påvirket af en ny videnskabelig forhånd synes som en no-brainer, men det er noget, der er sjældent blevet gjort i den medicinske forskning. “Denne teknologi har været bevæger sig meget hurtigt, men sygdom og interesse-fællesskaber, ikke rigtig har været en del af den samtale,” Bonham siger.
Deltagerne i NIH-undersøgelsen vil først blive spurgt om deres viden om CRISPR. Så vil de se en pædagogisk video om teknologi og besvarelse af et andet sæt af spørgsmål for at se, hvordan video kan have påvirket deres viden eller tro. Efter at, de vil deltage i fokusgrupper med andre patienter, forældre til patienter, eller udbydere af sundhedsydelser til at tale om hjælp CRISPR til segl-celle sygdomme. Bonham håber, at undersøgelsen vil “præge udviklingen af kliniske forsøg for at gøre dem mere relevante og respekterer de bekymringer, der er i fællesskabet.”
Biree Andemariam, direktør for New England Sickle Cell Institute på University of Connecticut Health Center, er begyndt at tale til hendes voksne patienter inden for de sidste par måneder om CRISPR ‘ s potentiale til behandling af segl-celle sygdomme. “Patienterne er meget fascineret af det. De synes, det lyder fantastisk,” siger hun.
Men Andemariam siger, at der også kan være tillid problemer mellem segl-celle patienter og deres udbydere af sundhedsydelser. Sort patienter, der kan være mistænksomme over for tilmelding til kliniske forsøg, især i betragtning af historiske eksempler på medicinske eksperimenter på Afrikansk-Amerikanere uden deres samtykke. Den berygtede Tuskegee undersøgelse, for eksempel, venstre Afrikansk-Amerikanske mænd med syfilis bevidst ubehandlet i et eksperiment, der løb fra 1932 til 1972. “Tuskegee eksperiment er frisk i mange folks bevidsthed, selv om det var årtier siden,” Andemariam siger.
Hvis en CRISPR kur til segl-celle i sidste ende når frem til markedet, et stort spørgsmål er, hvem der har adgang til det. Isaac Odame, Ghana-født læge på Hospital for Sick Children i Toronto, der har specialiseret sig i segl-celle sygdom, siger patienterne i Afrika, der allerede har problemer med at betale for hydroxyurea, en fælles medicin, som anvendes til at behandle sygdommen. Det stof koster en til to dollars om dagen, men selv det er for dyrt for mange, siger han. Han bekymrer omkostningerne ved CRISPR vil sætte en kur uden for rækkevidde for de fleste af verdens patienter.
“I 90 procent af mennesker med segl-celle sygdom, der lever i denne verden, vil dette stadig være noget alt for dyrt for dem at have adgang til,” siger han.
Indtil CRISPR er til rådighed, segl-celle patienter bliver nødt til at håndtere andre behandlinger. For at håndtere sin sygdom, Nazaire for nylig gennemgik en aferese, en transfusion procedure, der er fjernet og erstattet nogle af hans røde blodlegemer i et forsøg på at sænke andelen af sickled dem. Han er i mindre smerter end før, men de fordele, der kan slides over tid.
At Nazaire og andre, CRISPR repræsenterer løftet til et bedre og længere liv. At håb kan ikke være langt væk, med både de akademiske og kommercielle laboratorier racing til at udvikle CRISPR-baserede behandlinger. “Når du er konfronteret med noget, der er desperat, og der er livstruende, du ønsker at se noget gjort ved det,” siger han. “Jeg tror, det er noget, der skal bruges. Det kan være til gavn for verden.”