Серповидноклеточная анемия, хотя и встречается редко, является наиболее распространенным наследственным заболеванием крови и поражает более 100 000 человек в Соединенных Штатах, более 90% из которых являются чернокожими, согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний . Хотя лекарство под названием гидроксимочевина может облегчить боль и сократить количество визитов в больницу, не все взрослые хорошо реагируют на это лечение.

Исследователи из Бостонского медицинского центра (BMC) обнаружили новую малую молекулу, которая может привести к уменьшению количества серповидных эритроцитов и улучшению симптомов. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances 31 июля, подтверждают принцип разработки более эффективных терапевтических средств.

«Мы обнаружили многообещающий подход, который может дать надежду пациентам с серповидноклеточной анемией, которым не помогли традиционные методы лечения», — говорит Шуайин Цуй, доктор философии, старший автор статьи и научный сотрудник Центра передового опыта в области серповидноклеточной анемии BMC.

При серповидноклеточной анемии эритроциты становятся «серповидными» или полумесяцеобразными из-за генетической мутации, влияющей на гемоглобин — белок, который переносит кислород из легких в другие ткани. Мутация заставляет молекулы гемоглобина слипаться, блокируя кровоток и вызывая у пациентов приступы сильной боли.

Однако фетальный гемоглобин, который обычно прекращает вырабатываться после рождения, может снизить количество серповидных эритроцитов. Гидроксимочевина работает, повышая фетальный гемоглобин, но может вызывать токсичность и не всем помогает.

В этом исследовании ученые проверили влияние малой молекулы, нацеленной на гамма-коактиватор рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом, 1-α (PGC-1 α), белок, обнаруженный в жировой ткани, который играет роль в созревании и выживании эритроцитов , на выработку фетального гемоглобина и серповидные клетки.

Команда обнаружила, что молекула SR-18292 увеличивает выработку фетального гемоглобина в стволовых клетках крови человека и приводит к уменьшению количества деформированных эритроцитов у мышей с серповидноклеточной анемией. Это говорит о том, что SR-18292 может сам по себе улучшить патологию серповидноклеточной анемии. Однако в сочетании с гидроксимочевиной SR-18292 оказал еще большее влияние на выработку фетального гемоглобина.

«Наше исследование показывает, что сочетание небольшой молекулы с гидроксимочевиной усиливает выработку фетального гемоглобина посредством различных механизмов. Это может стать новым жизненно важным вариантом лечения для пациентов с серповидноклеточной анемией, которым не помогает только гидроксимочевина», — говорит Куй, доцент кафедры гематологии и медицинской онкологии в Медицинской школе имени Чобаняна и Аведисяна Бостонского университета.

Чтобы определить, влияет ли SR-18292 на гены, контролирующие выработку фетального гемоглобина, исследователи провели секвенирование РНК отдельных клеток в стволовых клетках крови человека, обработанных этой молекулой.

Группа ученых обнаружила множество генов с различной экспрессией после лечения SR-18292, включая подавление BCL11A, который обычно подавляет выработку фетального гемоглобина и является геном, на который направлена ​​первая терапия редактирования CRISPR при серповидноклеточной анемии.

Терапии , недавно одобренные FDA для серповидноклеточной анемии и предлагаемые пациентам в BMC, являются дорогостоящими и пока не могут быть масштабированы для лечения пациентов по всему миру из-за сложности процедур. Куй надеется, что это исследование станет первым шагом на пути к разработке терапии, которая может лечить пациентов в сообществах с ограниченными ресурсами.

«Этот прорыв представляет собой значительный шаг вперед в стремлении BMC к более эффективным методам лечения серповидноклеточной анемии у всех пациентов. Мы надеемся, что когда-нибудь наш препарат можно будет применять для пациентов по всему миру, у которых может не быть доступа к существующим методам генной терапии этого заболевания», — говорит Куй.