Premiul de 3 milioane de dolari pentru descoperiri în ştiinţele vieţii, atribuit pentru cercetări legate de siclemie

Doi oameni de ştiinţă a căror activitate a dus la apariţia primei terapii genetice bazată pe instrumentul de editare genetică CRISPR împotriva anemiei falciforme (siclemia), au câştigat, sâmbătă, la Los Angeles, premiul Breakthrough Prize in Life Sciences, în valoare de 3 milioane de dolari, transmite Live Science, potrivit AgerpresCâştigătorii premiului, Dr. Swee Lay Thein, de la National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI), şi Dr. Stuart H. Orkin, de la Universitatea Harvard, împart premiul pentru cercetările care au dus la obţinerea unei terapii genetice care tratează anemia falciformă şi beta-talasemia.Tratamentul, denumit Casgevy, vindecă funcţional pacienţii de această boală dureroasă şi potenţial mortală prin dezactivarea unei singure gene. Thein şi Orkin au primit premiul sâmbătă (18 aprilie) la o ceremonie organizată la Los Angeles.Acest premiu este acordat din 2013 pentru a recunoaşte realizările în ştiinţele vieţii.Anemia falciformă afectează aproximativ 7 până la 8 milioane de oameni la nivel global, predominant în Africa. La persoanele cu această tulburare, globulele roşii capătă o formă caracteristică de semilună, deoarece hemoglobina, molecula care transportă oxigen din interiorul celulelor, formează fibrile rigide şi lungi care deformează celulele. Aceste celule falciforme se lipesc unele de altele, producând cheaguri de sânge şi, de asemenea, mor uşor, scăzând numărul de globule roşii.Pacienţii se confruntă adesea cu episoade chinuitoare de durere, atunci când globulele roşii blochează vasele de sânge. Aceste blocaje pot deteriora organe precum plămânii, ficatul şi splina. Blocajele din plămâni pot declanşa, de asemenea, „sindromul toracic acut”, care epuizează nivelurile de oxigen şi este principala cauză de deces la pacienţii cu anemie falciformă.În beta-talasemie este afectată producţia de hemoglobină, ducând la o sinteză scăzută a lanţurilor globinice şi, implicit, la anemie, ceea ce înseamnă că persoanele cu forme severe ale bolii trebuie să primească transfuzii de sânge pe viaţă. Tratamentul Casgevy a fost aprobat pentru tratarea acestei forme severe a bolii.Thein, care este cercetătoare la NHLBI, şi-a început activitatea în anii 1980, încercând să înţeleagă de ce unele persoane cu aceste tulburări aveau forme mult mai uşoare ale bolii decât altele. Întrebarea apăruse cu zeci de ani mai devreme, când Dr. Janet Watson, pediatru cu sediul în New York, a arătat că sugarii care au dezvoltat ulterior anemia falciformă nu prezentau simptome şi aveau globule roşii care nu erau afectate. După ce aceşti copii au mai crescut, au apărut simptomele bolii.Lucrările ulterioare au arătat că oamenii produc diferite tipuri de hemoglobină în diferite etape de dezvoltare: „hemoglobina fetală” este produsă în faza intrauterină, iar producţia acesteia este oprită pe măsură ce sugarii cresc şi „hemoglobina adultă” preia controlul.”Am început să colectez familii – pacienţi – cu talasemie uşoară, pentru a încerca măcar să descifrez genetica din spatele acesteia”, a declarat Thein pentru Live Science. „Părea evident că au o capacitate înnăscută, sau o capacitate naturală, de a continua să producă hemoglobină fetală”.Ea a analizat genele mai multor familii care aveau un istoric de boală, inclusiv o familie de origine indiană care includea peste 200 de membri, se întindea pe şapte generaţii şi trăia pe mai multe continente.O perspectivă crucială a venit dintr-un studiu efectuat pe perechi de gemeni identici şi fraterni care aveau niveluri foarte ridicate sau foarte scăzute de hemoglobină fetală. Acest lucru le-a permis lui Thein şi colegilor săi să identifice variante genetice care afectau producţia de hemoglobină fetală. Ei s-au concentrat pe o regiune a unei gene de pe cromozomul 11 numită BCL11A.Echipa lui Thein a descoperit că gena opreşte producţia de hemoglobină fetală pe măsură ce bebeluşii cresc. „Este un represor”, a spus Thein. Dar la oameni cu anumite versiuni de BCL11A, represorul nu a acţionat, iar producţia de hemoglobină fetală a continuat la niveluri ridicate pe tot parcursul vieţii.Astfel, concluzia a fost că reprimarea represorului ar putea fi o strategie bună pentru tratarea persoanelor cu versiuni severe de anemie falciformă sau beta-talasemie. Cercetările lui Orkin s-au dovedit esenţiale în realizarea acestui salt.Orkin, hematolog şi oncolog pediatru la Spitalul de Copii din Boston, Institutul Oncologic Dana-Farber, Şcoala Medicală Harvard şi Institutul Medical Howard Hughes, a arătat cum represorul a mediat trecerea la hemoglobina adultă şi că editarea genelor ar putea viza regiunea respectivă.Compania de biotehnologie Vertex a folosit apoi instrumentul de editare genetică de tip „cut-and-paste” CRISPR pentru a elimina regiunea represoare a BCL11A.Aceste cercetări au dus în cele din urmă la dezvoltarea terapiei Casgevy. Administrarea terapiei implică extragerea celulelor din măduva osoasă ale unei persoane, editarea represorului BCL11A folosind CRISPR şi apoi reinfuzarea celulelor din măduva osoasă editate genetic înapoi în pacient. Celulele editate încep să producă globule roşii cu niveluri ridicate de hemoglobină fetală.Acesta este primul „tratament funcţional” pentru anemie falciformă şi a transformat vieţile celor care l-au primit. Dar nu este un leac disponibil pentru toţi cei cu această boală şi există unele dezavantaje, a spus Thein. Procesul de tratament în sine poate dura până la un an, costă câteva milioane de dolari şi necesită chimioterapie dură pentru a face loc în măduva osoasă pentru celulele stem editate genetic. „Fizic, este foarte extenuant pentru pacient”, a spus Thein.În plus, anemia falciformă şi beta-talasemia afectează predominant persoanele din Africa, Asia şi regiunea mediteraneană, unde resursele şi facilităţile necesare pentru un astfel de tratament sunt greu disponibile. Drept urmare, oamenii de ştiinţă care lucrează la terapia genică se orientează către o abordare „in vivo”, care implică „injectarea efectivă a instrumentului de editare genetică în pacient”, a spus Thein. Acest lucru ar elimina necesitatea de a extrage, edita şi reinfuza celulele măduvei osoase.În cele din urmă, nevoia de mai multe medicamente – inclusiv pilule, injecţii sau perfuzii mai ieftine şi mai uşor de administrat – este încă presantă, a mai spus Thein.Ea a studiat un medicament numit Mitavipat. Medicamentul, care este în prezent aprobat pentru tratamentul deficitului de piruvat kinază (PKD) şi a beta-talasemiei, pare să funcţioneze prin îmbunătăţirea sănătăţii metabolice generale a globulelor roşii, a mai spus Thein.Unii pacienţi „au luat acest medicament sub supravegherea mea în ultimii 6 ani şi a avut efecte benefice importante”, a mai precizat ea, însă este nevoie de mai multe teste pentru aprobarea sa în tratarea persoanelor cu siclemie.