Результаты появятся в следующем выпуске журнала Stem Cells.При серповидно-клеточной анемии генетический вариант заставляет клетки крови пациентов принимать форму полумесяца или серпа, а не типичную круглую форму.
Клетки в форме полумесяца липкие и могут блокировать кровоток по сосудам, часто вызывая сильную боль и усталость. Трансплантация кроветворного костного мозга потенциально может вылечить болезнь. Но для пациентов, которые либо не переносят процедуру трансплантации, либо чьи трансплантаты терпят неудачу, лучшим вариантом может быть регулярное переливание крови от здоровых доноров с подобранной группой крови.
Проблема, говорит Линчжао Ченг, доктор философии, профессор гематологии Эдит Харрис Лукас и Клара Лукас Линн и член Института клеточной инженерии, заключается в том, что со временем в организме пациентов часто начинает формироваться иммунный ответ против чужая кровь. «Их тела быстро убивают клетки крови, поэтому им все чаще и чаще приходится переливать кровь», — говорит он.Решением, как считали Ченг и его коллеги, могло быть выращивание в лаборатории клеток крови, которые были бы сопоставлены с собственным генетическим материалом каждого пациента и, таким образом, могли бы ускользнуть от иммунной системы. Его исследовательская группа уже разработала способ использования стволовых клеток для создания клеток крови человека. Проблема для пациентов с серповидно-клеточной анемией заключается в том, что выращенные в лаборатории стволовые клетки с их генетическим материалом будут иметь серповидно-клеточный дефект.
Чтобы решить эту проблему, исследователи начали с клеток крови пациентов и перепрограммировали их в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут производить любую другую клетку в организме и бесконечно расти в лаборатории. Затем они использовали относительно новую технику генетического редактирования под названием CRISPR, чтобы вырезать вариант гена серповидных клеток и заменить его здоровой версией гена. Последним шагом было уговорить стволовые клетки превратиться в зрелые клетки крови.
Исследователи обнаружили, что отредактированные стволовые клетки генерируют клетки крови так же эффективно, как стволовые клетки, которые не подвергались CRISPR.Ченг отмечает, что для того, чтобы технология выращивания клеток крови из стволовых клеток стала полезной с медицинской точки зрения, ее необходимо сделать еще более эффективной и значительно расширить. Выращенные в лаборатории стволовые клетки также должны быть проверены на безопасность. Но, по его словам, «это исследование показывает, что в недалеком будущем можно будет предоставить пациентам с серповидно-клеточной анемией новый захватывающий вариант лечения».
Этот метод создания нестандартных клеток крови также может быть применим при других заболеваниях крови, но его потенциал на этом не заканчивается. Одна из возможностей, которую его группа надеется вскоре приступить к изучению, заключается в том, что клетки крови здоровых людей могут быть отредактированы, чтобы противостоять малярии и другим инфекционным агентам.
Другими авторами статьи являются Сяосун Хуан, Ин Ван, Вэй Ян, Кори Смит, Чжаохуэй Е, Цзин Ван и Юнсин Гао, все из Университета Джона Хопкинса, и Лорел Мендельсон из Национального института сердца, легких и крови.Эта работа была поддержана грантами Фонда исследования стволовых клеток штата Мэриленд (номера грантов 2011-MSCRFII-0088 и 2011-MSCRFE-0087) и Национального института сердца, легких и крови (номера грантов 2R01 HL-073781, U01 HL107446 и T32 HL007525). -31).