นักวิทยาศาสตร์จีนพยายามรักษา HIV โดยใช้ CRISPR



นักวิทยาศาสตร์ในประเทศจีนได้ใช้ เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR เพื่อรักษาผู้ป่วยที่ติดเชื้อ HIV แต่ก็ไม่ได้รักษาผู้ป่วยตามการศึกษาใหม่

งานที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (11 ก.ย. ) ในวารสารการแพทย์นิวอิงแลนด์นับเป็นครั้งแรกที่มีการใช้เครื่องมือแก้ไขยีนนี้โดยเฉพาะในการทดลอง เอชไอวี การบำบัดตามที่ผู้เขียนจากมหาวิทยาลัยปักกิ่งในกรุงปักกิ่ง

แม้ว่าการรักษาไม่ได้ควบคุมการติดเชื้อเอชไอวีของผู้ป่วย แต่การรักษาก็ดูปลอดภัย – นักวิจัยไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ไม่ได้ตั้งใจซึ่งเป็นข้อกังวลในอดีตกับการรักษาด้วยยีน

ที่เกี่ยวข้อง: 10 สิ่งมหัศจรรย์ที่นักวิทยาศาสตร์ทำกับ CRISPR

ผู้เชี่ยวชาญยกย่องว่างานนี้เป็นก้าวแรกที่สำคัญสู่ความสามารถในการใช้ CRISPR ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถแก้ไข DNA ได้อย่างแม่นยำเพื่อช่วยผู้ป่วยที่ติดเชื้อเอชไอวี

“ พวกเขาทำการทดลองที่สร้างสรรค์มากสำหรับผู้ป่วยและปลอดภัย” ดร. Amesh Adalja ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคติดเชื้อและนักวิชาการอาวุโสที่ศูนย์รักษาความปลอดภัยด้านสุขภาพของ Johns Hopkins ในบัลติมอร์กล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษา "มันควรจะถูกมองว่าเป็นความสำเร็จ"

การศึกษาใหม่นั้นแตกต่างอย่างมากจากกรณีศึกษาที่ไม่เกี่ยวข้องและขัดแย้งกันของนักวิทยาศาสตร์จีนที่ใช้ CRISPR เพื่อแก้ไขจีโนมของทารกแฝด ในความพยายามที่จะทำให้พวกเขาต่อต้านเชื้อเอชไอวี ในกรณีนี้นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้แก้ไข DNA ของตัวอ่อนและการดัดแปลงยีนเหล่านี้สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปได้ ในการศึกษาใหม่การแก้ไข DNA นั้นเกิดขึ้นในเซลล์ผู้ใหญ่ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถส่งต่อได้

การศึกษานี้เกี่ยวข้องกับผู้ป่วยเดี่ยวที่ติดเชื้อเอชไอวี โรคมะเร็งในโลหิตเป็นมะเร็งเลือดชนิดหนึ่ง เป็นผลให้ผู้ป่วยจำเป็นต้องมีการปลูกถ่ายไขกระดูก ดังนั้นนักวิจัยจึงใช้โอกาสนี้เพื่อแก้ไข DNA ในเซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูกจากผู้บริจาคก่อนที่จะย้ายเซลล์ไปยังผู้ป่วย

นักวิจัยใช้ CRISPR เพื่อลบยีนที่เรียกว่า CCR5 ซึ่งให้คำแนะนำสำหรับโปรตีนที่อยู่บนพื้นผิวของเซลล์ภูมิคุ้มกันบางชนิด เอชไอวีใช้โปรตีนนี้เป็น "พอร์ต" เพื่อเข้าไปในเซลล์

เปอร์เซ็นต์เล็กน้อยของคนที่มี การกลายพันธุ์ในยีน CCR5 มีความทนทานต่อการติดเชื้อเอชไอวี

ยิ่งไปกว่านั้นมีเพียงสองคนในโลกที่คิดว่า "หายขาด" จากเอชไอวี – รู้จักในนาม ผู้ป่วยเบอร์ลิน และ คนไข้ในลอนดอน – ดูเหมือนว่าไวรัสจะถูกกำจัดออกจากร่างกายของพวกเขาหลังจากได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูกจากผู้บริจาคที่มีการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติของ CCR5

อย่างไรก็ตามเนื่องจากเป็นการยากที่จะหาผู้บริจาคไขกระดูกด้วยการกลายพันธุ์นี้โดยเฉพาะนักวิจัยจึงตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ผู้บริจาคที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมอาจมีผลเช่นเดียวกัน

หนึ่งเดือนหลังจากผู้ป่วยได้รับการปลูกถ่ายมะเร็งเม็ดเลือดขาวของเขาอยู่ในภาวะสงบอย่างสมบูรณ์ การทดสอบยังแสดงให้เห็นว่าสเต็มเซลล์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมนั้นสามารถเติบโตในร่างกายของเขาและผลิตเซลล์เลือด เซลล์ที่ถูกแก้ไขทางพันธุกรรมเหล่านี้ยังคงอยู่ในร่างกายของผู้ป่วยตลอดระยะเวลา 19 เดือนที่เขาถูกติดตาม

นอกจากนี้นักวิจัยไม่เห็นผลกระทบใด ๆ "เป้าหมายนอก" ของการแก้ไขยีน CRISPR ซึ่งหมายความว่าเครื่องมือไม่ได้แนะนำการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสถานที่ที่มันไม่ได้ตั้งใจหรืออาจทำให้เกิดปัญหา

อย่างไรก็ตามเมื่อผู้ป่วยหยุดพูดคุยสั้น ๆ ยาเอชไอวี เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาระดับของไวรัสเพิ่มขึ้นในร่างกายของเขาและเขาจะต้องเริ่มใช้ยาของเขาอีกครั้ง การตอบสนองนี้ไม่เหมือนกับผู้ป่วยในเบอร์ลินและลอนดอนที่สามารถรักษา HIV ได้ฟรีโดยไม่ต้องใช้ยา

การตอบสนองที่ต่ำในผู้ป่วยปักกิ่งมีแนวโน้มเกิดขึ้นส่วนหนึ่งเนื่องจากกระบวนการแก้ไขยีนไม่ได้มีประสิทธิภาพมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งนักวิจัยไม่สามารถลบยีน CCR5 ในเซลล์ผู้บริจาคทั้งหมด

ยัง "เราเชื่อว่ากลยุทธ์นี้ [is] แนวทางการรักษาด้วยยีนที่มีแนวโน้ม "สำหรับผู้ติดเชื้อเอชไอวีศึกษาผู้เขียนอาวุโส Hongkui Deng ศาสตราจารย์วิชาชีววิทยาเซลล์ที่มหาวิทยาลัยปักกิ่งกล่าวกับ Live Science

วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการปรับปรุงกระบวนการแก้ไขยีนคือเริ่มจากสิ่งที่เรียกว่า เซลล์ต้นกำเนิด pluripotentเติ้งกล่าวว่าซึ่งมีศักยภาพในการสร้างเซลล์ทุกชนิดในร่างกาย นักวิจัยจะแก้ไขเซลล์เหล่านี้ด้วย CRISPR เพื่อยับยั้ง CCR5 จากนั้นเกลี้ยกล่อมเซลล์ให้กลายเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเลือดที่ใช้สำหรับการปลูกถ่ายไขกระดูก กลยุทธ์นี้อาจส่งผลให้จำนวนผู้บริจาคเซลล์ที่มียีน CCR5 ที่ถูกแก้ไขมากขึ้นเติ้งกล่าว

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการรักษาด้วยยีนบำบัดชนิดนี้ทำได้เพียงเพราะผู้ป่วยยังต้องทำการปลูกถ่ายไขกระดูกดังนั้นจึงไม่ใช่สิ่งที่สามารถนำไปใช้ในรูปแบบปัจจุบันของผู้ป่วยเอชไอวีโดยเฉลี่ย

“ นี่ไม่ใช่คนธรรมดาที่มีเชื้อเอชไอวี” Adalja กล่าวกับ Live Science “ คนเหล่านี้เป็นผู้ติดเชื้อเอชไอวีและมีความต้องการปลูกถ่ายไขกระดูกด้วย” เขากล่าว Adalja เสริมว่าการปลูกถ่ายไขกระดูกอาจเป็นขั้นตอนที่อันตราย

แม้ว่าการกลายพันธุ์ของ CCR5 จะป้องกันเอชไอวี แต่การศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าการดัดแปลงพันธุกรรมอาจมีผลร้ายอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อต้นปีนี้พบว่าธรรมชาติ การกลายพันธุ์ CCR5 นั้นเชื่อมโยงกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเสียชีวิตก่อนกำหนด. อย่างไรก็ตามนักวิจัยทราบว่าด้วยการรักษาเอชไอวีของพวกเขาพวกเขากำลังปรับเปลี่ยนยีน CCR5 เฉพาะในเซลล์ต้นกำเนิดเลือดซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อยีน CCR5 ในเนื้อเยื่ออื่น ๆ ในร่างกาย

ดร. คาร์ลมิถุนายนผู้อำนวยการศูนย์ภูมิคุ้มกันเซลลูล่าร์ของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียเพเรลแมนโรงเรียนแพทย์กล่าวว่าการวิจัยในอนาคตโดยใช้ CRISPR สำหรับเอชไอวีควรติดตามผู้เข้าร่วมเป็นเวลานานเพราะอันตรายจากยีน การบำบัดเช่นมะเร็งอาจใช้เวลาหลายปีกว่าจะปรากฏตัว มิถุนายนที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่ดำเนินการก่อนหน้านี้ ยีนบำบัดสำหรับเอชไอวีแม้ว่าจะไม่ใช่กับ CRISPR

เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อ วิทยาศาสตร์สด.