Αναπαράσταση κυττάρων δρεπανοκυτταρικής αναιμίας (ροζ) μαζί με υγιή ερυθρά αιμοσφαίρια (κόκκινα)

Η δρεπανοκυτταρική αναιμία προκαλεί τρομερούς πόνους, ενώ η β-θαλασσαιμία απαιτεί τακτικές μεταγγίσεις αίματος, συνήθως μια φορά τον μήνα. Η έγκριση της θεραπείας που χορηγείται ενδοφλέβια, ήρθε μετά από τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα επιτυχείς κλινικές δοκιμές. Από τους 45 ασθενείς με δρεπανοκυτταρική αναιμία που δοκιμάστηκε, παρακολουθήθηκαν για αρκετό χρόνο, ώστε να βγουν προκαταρκτικά συμπεράσματα, οι 29. Οι 28 απ' αυτούς έπαψαν να έχουν επεισόδια φοβερού πόνου για τουλάχιστον ένα έτος μετά τη θεραπεία. Οι υπόλοιποι ασθενείς συνεχίζουν να παρακολουθούνται, ενώ όλοι θα παρακολουθηθούν επί 15 χρόνια, ώστε να διαπιστωθούν ενδεχόμενες μακροπρόθεσμες παρενέργειες.

Οι ερευνητές δοκίμασαν τη νέα θεραπεία και σε 54 ασθενείς με β-θαλασσαιμία, από τους οποίους οι 42 συμμετείχαν για αρκετό διάστημα, ώστε να αποτελούν βάση για προκαταρκτικά αποτελέσματα. Από αυτούς οι 39 (93%) έπαψαν να χρειάζονται μεταγγίσεις, ενώ στους άλλους τρεις μειώθηκε η ανάγκη μεταγγίσεων κατά 70%.

Η θεραπεία χρησιμοποιεί το εργαλείο τροποποίησης του γενετικού κώδικα, που ονομάζεται CRISPR, οι εφευρέτες του οποίου τιμήθηκαν το 2020 με το βραβείο Νόμπελ Χημείας. Η δρεπανοκυτταρική αναιμία και η β-θαλασσαιμία προκαλούνται από λάθη στο DNA του γονιδίου που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη αιμοσφαιρίνη, το μόριο που επιτρέπει στα ερυθρά αιμοσφαίρια να μεταφέρουν οξυγόνο στους ιστούς του σώματος. Στη δρεπανοκυτταρική αναιμία τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι παραμορφωμένα και αντί να είναι στρογγυλά έχουν σχήμα δρεπανιού, με αποτέλεσμα να μη ρέουν με το αίμα σωστά, να σχηματίζουν θρόμβους και να φράζουν αιμοφόρα αγγεία. Αυτές οι αποφράξεις μειώνουν την τροφοδοσία των ιστών με οξυγόνο, προκαλώντας περιόδους έντονου πόνου για τον πάσχοντα. Η β-θαλασσαιμία εκδηλώνεται όταν μεταλλάξεις στο γονίδιο της αιμοσφαιρίνης περιορίσουν τη δυνατότητα της αιμοσφαιρίνης να συνδέεται με το οξυγόνο ή οδηγήσουν στην απουσία της από τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Αυτό οδηγεί σε συμπτώματα κόπωσης, δυσκολία στην αναπνοή και ανωμαλία στον καρδιακό ρυθμό.

Για την εφαρμογή της θεραπείας, οι γιατροί αφαιρούν από τον μυελό των οστών του ασθενούς βλαστοκύτταρα που παράγουν ερυθρά αιμοσφαίρια και χρησιμοποιούν το CRISPR για να αλλάξουν το γονίδιο της αιμοσφαιρίνης σε αυτά τα κύτταρα. Το εργαλείο αυτό είναι βασικά ένα μόριο RNA, που οδηγεί ένα ένζυμο στην κατάλληλη περιοχή του DNA και το ένζυμο Cas9, που κόβει την αλυσίδα του DNA. Οταν το Cas9 φτάσει στο γονίδιο BCL11A, κόβει και τις δύο αλυσίδες του DNA. Το BCL11A είναι ένα γονίδιο που εμποδίζει τον σχηματισμό μιας μορφής αιμογλοβίνης, η οποία παράγεται μόνο στα έμβρυα. Διακόπτοντας τη λειτουργία του BCL11A, η θεραπεία οδηγεί στην παραγωγή από τον οργανισμό εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης, που δεν έχει τις ανωμαλίες της αιμοσφαιρίνης του ενηλίκου, στους ασθενείς με κάποια από αυτές τις δύο ασθένειες του αίματος.

Πριν την επανεισαγωγή των γενετικά τροποποιημένων κυττάρων στο σώμα, οι ασθενείς πρέπει να δεχτούν μια θεραπεία, που προετοιμάζει τον μυελό των οστών, ώστε να αποδεχτεί τα τροποποιημένα κύτταρα. Οταν η θεραπεία ολοκληρωθεί, τα βλαστοκύτταρα αρχίζουν να αυξάνουν τον αριθμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων που φέρουν εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη. Μετά από ένα χρονικό διάστημα, τα συμπτώματα της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας και της β-θαλασσαιμίας εξασθενούν, αφού αυξάνεται η τροφοδοσία των ιστών με οξυγόνο. Οι ασθενείς πρέπει να παραμείνουν περίπου έναν μήνα στο νοσοκομείο, μέχρι τα τροποποιημένα κύτταρα να σταθεροποιηθούν στον μυελό των οστών και να αρχίσουν να παράγουν τη σταθερή μορφή αιμοσφαιρίνης. Οι συμμετέχοντες στη δοκιμή εμφάνισαν ορισμένες παρενέργειες, όπως ναυτία, κόπωση, πυρετό και αυξημένο κίνδυνο μολύνσεων. Ομως ο σοβαρότερος κίνδυνος είναι δυνατό να εμφανιστεί αργότερα, καθώς η τεχνική CRISPR μπορεί ορισμένες φορές να οδηγήσει σε απρόβλεπτες γενετικές τροποποιήσεις με άγνωστες παρενέργειες. Το ένζυμο Cas9 ενδέχεται να παραμείνει ενεργό και να προκαλέσει μεταλλάξεις και σε άλλα σημεία πέρα από το BCL11A. Δεν έχουν δοθεί στοιχεία ότι εξετάστηκε συνολικά το γονιδίωμα των τροποποιημένων κυττάρων στις κλινικές δοκιμές για αλλαγές του σε ανεπιθύμητα σημεία.

Αν και το κόστος της θεραπείας δεν έχει προσδιοριστεί από τις κατασκευάστριες εταιρείες, εκτιμάται ότι θα πλησιάζει τα 2 εκατομμύρια δολάρια, δηλαδή στο επίπεδο και άλλων γονιδιακών θεραπειών για διαφορετικές ασθένειες. Η αμερικανική αρχή για τα φάρμακα (FDA) ενέκρινε και μια διαφορετική εκδοχή της θεραπείας, που δεν χρησιμοποιεί τη μέθοδο CRISPR, αλλά έναν αδρανοποιημένο ιό, ώστε να μεταφέρει στα κύτταρα του πάσχοντα και να ενσωματώσει στον γενετικό τους κώδικα ένα λειτουργικό γονίδιο παραγωγής αιμοσφαιρίνης ενηλίκου. Κι αυτή η θεραπεία έχει ανάλογο μεγάλο κόστος. Αυτό το κόστος και η σχεδόν βέβαιη άρνηση των κυβερνήσεων στον καπιταλισμό να εντάξουν τη θεραπεία στις παρεχόμενες από τα ασφαλιστικά ταμεία, την κάνει μια ακόμη ιατρική πράξη απρόσιτη στη μεγάλη πλειοψηφία των εργαζομένων, των παραγωγών του πλούτου.

Μια τρίτη θεραπεία, που εφαρμόζεται ήδη σε ασθενείς με συγκεκριμένα είδη καρκίνου και ονομάζεται απλοειδής μεταμόσχευση, βρίσκεται σε κλινικές δοκιμές για τη δρεπανοκυτταρική αναιμία. Σύμφωνα με τη θεραπεία αυτή, που διαπιστώθηκε ότι έχει αποτελεσματικότητα 88%, μεταμοσχεύεται μυελός των οστών από συγγενή πρώτου βαθμού, που έχει τουλάχιστον 50% γενετική συμβατότητα με του πάσχοντα. Η απλοειδής μεταμόσχευση δεν έχει ακόμη εγκριθεί για τη δρεπανοκυτταρική αναιμία, αλλά αναμένεται να είναι σημαντικά πιο οικονομική από τις άλλες δύο γονιδιακές θεραπείες.

Αποτύπωση σε ρητίνη των αιμοφόρων αγγείων βασικών οργάνων του ανθρώπινου σώματος. Των πνευμόνων (πάνω), της καρδιάς (πάνω στο κέντρο), του συκωτιού (γαλάζιο στο κέντρο), της χοληδόχου κύστης και οδού (κίτρινο) και του πεπτικού συστήματος (κάτω). Οι αρτηρίες αποδίδονται με κόκκινο και οι φλέβες με μπλε

Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένας στους πέντε ανθρώπους ηλικίας πάνω από τα 50 έχει τουλάχιστον ένα σωματικό όργανο που γερνά με επιταχυνόμενο ρυθμό, συγκριτικά με τον μέσο όρο των συνομηλίκων του. Ενας στους 60 έχει δύο ή περισσότερα όργανα που γερνάνε ραγδαία. Για να καταλήξει στα συμπεράσματα αυτά, η ερευνητική ομάδα μέτρησε στο αίμα πρωτεΐνες που σχετίζονται με συγκεκριμένα όργανα, συμπεριλαμβανομένων του εγκεφάλου, της καρδιάς, του ανοσοποιητικού και των νεφρών. Ελπίδα των επιστημόνων είναι τα ευρήματά τους να οδηγήσουν στο μέλλον σε κάποιο αιματολογικό τεστ που θα εντοπίζει τα όργανα που γερνάνε ραγδαία, δίνοντας τη δυνατότητα στους γιατρούς να επικεντρώσουν σε αυτά πριν την εμφάνιση συμπτωμάτων ασθενειών, οι οποίες σχετίζονται με αυτά τα όργανα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δείγματα αίματος από 5.500 ανθρώπους, που όλοι τους δεν έπασχαν από κάποια ασθένεια, ούτε είχαν βιοδείκτες εκτός ορίων, αναζητώντας πρωτεΐνες που προέρχονται από συγκεκριμένα όργανα. Για να το κάνουν αυτό, μέτρησαν τη γονιδιακή δραστηριότητα. Οταν γονίδια για μια πρωτεΐνη εκφράζονται (παράγουν την πρωτεΐνη) τέσσερις φορές περισσότερο μέσα σε ένα όργανο, παρά στον υπόλοιπο οργανισμό, τότε το όργανο αυτό χαρακτηρίζεται προέλευση της πρωτεΐνης. Στη συνέχεια, οι ερευνητές μέτρησαν τις συγκεντρώσεις χιλιάδων πρωτεϊνών στο αίμα και διαπίστωσαν ότι περίπου 900 απ' αυτές (το 18% όσων μετρήθηκαν) έτειναν να συνδέονται με ένα συγκεκριμένο όργανο. Οταν αυτές οι πρωτεΐνες απέκλιναν από την αναμενόμενη συγκέντρωση για τη συγκεκριμένη χρονολογική ηλικία του ατόμου, αυτό ήταν ένδειξη επιταχυνόμενης γήρανσης του αντίστοιχου οργάνου.

Οι ερευνητές βρήκαν πως η ύπαρξη ενός οργάνου με επιταχυνόμενη γήρανση οδηγεί σε αύξηση του κινδύνου θανάτου μέσα στα επόμενα 15 χρόνια. Για παράδειγμα, εκείνοι με καρδιά πιο γερασμένη από το αναμενόμενο είχαν διπλάσιο κίνδυνο εκδήλωσης καρδιακής ανεπάρκειας συγκριτικά με εκείνους των οποίων η ηλικία της καρδιάς τους συμβάδιζε με τη χρονολογική τους ηλικία, ενώ αυξημένο ήταν και το ενδεχόμενο καρδιακού επεισοδίου. Κατ' ανάλογο τρόπο, εκείνοι με πρόωρα γερασμένο εγκέφαλο είχαν αυξημένο κίνδυνο νοητικής κατάπτωσης, αλλά και εκδήλωσης Αλτσχάιμερ. Η πρόωρη γήρανση των νεφρών συμβάδιζε με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης υπέρτασης και διαβήτη.

Ο Πολ Σιλς, καθηγητής Κυτταρικής Γεροντολογίας στο πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, που δεν συμμετείχε στην έρευνα, σημειώνει ότι ένα σωματικό όργανο δεν μπορεί να πει όλη την ιστορία της γήρανσης, επειδή οι διαδικασίες αλλοίωσης συνδέονται μεταξύ τους και επηρεάζουν ως σύνολο τον οργανισμό. Πολλοί από τους παράγοντες που επιταχύνουν τη δυσλειτουργία οργάνων είναι περιβαλλοντικοί. Ο τρόπος ζωής, η ρύπανση, το τι τρώει κανείς, τα μικρόβια που συμβιώνουν στο έντερό του, όλα αυτά επηρεάζουν.

Από την άλλη μεριά, όπως σημειώνει ο Τόνι Γουάις-Κορέι, καθηγητής Νευρολογίας στο πανεπιστήμιο Στάνφορντ και μέλος της ερευνητικής ομάδας, κάθε όργανο είναι θεμελιώδες για τη συνολική υγεία του οργανισμού. Παρομοιάζοντας το ανθρώπινο σώμα με ένα αυτοκίνητο, τονίζει ότι αν ένα εξάρτημα δεν λειτουργεί σωστά, τότε και τα άλλα αρχίζουν να υποφέρουν. Αν, όμως, συντηρηθούν συγκεκριμένα εξαρτήματα, μπορεί να επιμηκυνθεί η ζωή του αυτοκινήτου.