Редактирование генов с помощью CRISPR-Cas9 для лечения серповидноклеточной болезни и β-талассемии

Трансфузионно-зависимая β-талассемия (TDT) и серповидноклеточная болезнь (SCD) являются тяжелыми моногенными заболеваниями с выраженными и потенциально жизнеугрожающими проявлениями. BCL11A — транскрипционный фактор, подавляющий экспрессию γ-глобина и фетального гемоглобина в эритроидных клетках. Мы провели электропорацию CD34+ гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток, полученных от здоровых доноров, с применением CRISPR-Cas9, нацеленного на эритроид-специфический энхансер BCL11A. Около 80% аллелей в этом локусе были модифицированы; признаков редактирования вне мишени не обнаружено. После миелоабляции два пациента — один с TDT, другой с SCD — получили аутологичные CD34+ клетки, отредактированные с помощью CRISPR-Cas9 и нацеленные на тот же энхансер BCL11A. Более чем через год у обоих пациентов в костном мозге и крови сохранялся высокий уровень редактирования аллелей, наблюдалось повышение уровня фетального гемоглобина, распределенного во всех клетках, была достигнута независимость от трансфузий, а у пациента с SCD устранены вазоокклюзионные эпизоды. (Исследование финансировалось компаниями CRISPR Therapeutics и Vertex Pharmaceuticals; номера ClinicalTrials.gov: NCT03655678 для CLIMB THAL-111 и NCT03745287 для CLIMB SCD-121.) Трансфузионно-зависимая β-талассемия (TDT) и серповидноклеточная болезнь (SCD) являются наиболее распространенными моногенными заболеваниями в мире: ежегодно диагностируется приблизительно 60 000 случаев TDT и 300 000 случаев SCD. Оба заболевания обусловлены мутациями в гене субъединицы β гемоглобина (HBB). Мутации в HBB, вызывающие TDT, приводят к снижению (β+) или отсутствию (β0) синтеза β-глобина и дисбалансу между α-подобными и β-подобными (например, β-, γ- и δ-) цепями глобина гемоглобина, что вызывает неэффективный эритропоэз. Серповидный гемоглобин возникает в результате точечной мутации в HBB, заменяющей глутаминовую кислоту валином в положении 6 аминокислотной последовательности. Полимеризация дезоксигенированного серповидного гемоглобина вызывает деформацию эритроцитов, гемолиз, анемию, болезненные вазоокклюзионные эпизоды, необратимое поражение органов-мишеней и сокращение продолжительности жизни…