罕見遺傳病有救了 這種療法胎兒出生前先治病

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據Singularityhub報道,在伊萊安娜·康斯坦丁諾(Elianna Constantino)出生之前,她就曾在母親體內假死過。伊萊安娜患有罕見的遺傳性血液疾病——地中海貧血病(alpha thalassemia major),它會阻止紅細胞正常形成。這種疾病沒有治癒方法,對發育中的胎兒通常是致命的。

但在母親子宮裡的時候,伊萊安娜接受了非常大膽的治療。醫生們從她的母親身上分離出健康的幹細胞,並通過臍帶血管注射進去。4個月後,伊萊安娜出生時哭聲嘹亮,滿頭細發閃閃發光,根本不像生病的樣子。伊萊安娜是第一個突破幹細胞移植界限的臨床試驗先驅者。在加州大學貝尼奧夫兒童醫院(UCSF Benioff Children ‘s Hospital)兒科醫生、胎兒外科醫生蒂皮·麥肯齊(Tippi MacKenzie)的帶領下,這項大膽的試驗提出了一個問題:如果我們能在遺傳性疾病患者出生前治癒他們,那將會怎樣?

麥肯齊的試驗並不是全新的。自上世紀90年代以來,醫生們就在想,是否有可能在胎兒出生前對其進行幹細胞移植。許多遺傳性的血液疾病都有可能通過這種方式被治癒,包括地中海貧血病以及鐮狀細胞病。在鐮狀細胞病中,紅血球會長成尖銳的鐮刀狀,損害血管,阻礙有效的氧氣輸送。

在母親子宮裡治療胎兒的想法是非常激進的。長期以來,醫生們始終認為胎兒被包裹在一層不可滲透的保護屏障中,這有助於保護髮育中的人類免受外界的傷害。早期的胚胎幹細胞移植實驗似乎支持這一信條。大多數使用父親幹細胞的試驗都失敗了,這使得醫生們相信這個手術是不可能完成的。但隨後對動物的研究發現了一個關鍵的信息:母親的免疫系統正在排斥父親的幹細胞,而不是胎兒本身。

其他研究顯示,胎兒並非被完全隔離,而是不斷地與母親交換細胞,以至於胎兒細胞實際上可以從母親的血液中分離出來。這樣做的原因是為了讓雙方的免疫系統保持平衡。因為胎兒有部分來自父親的DNA,對於母親來說,這部分細胞屬於外來者。這種細胞來回傳輸的行為「教會」母親和胎兒的免疫系統冷靜下來:即使這些細胞與基因並非完全匹配,胎兒的細胞也能容忍母親的細胞,反之亦然。這樣,在懷孕期間,胎兒的免疫系統就會與母親對抗。

一旦孩子出生,這種「和諧的休戰」就會改變。孩子的免疫系統會發揮作用,攻擊任何與身體無關的細胞。出生後,骨髓移植需要使用藥物殺死嬰兒自身的骨髓細胞,以便為健康的骨髓細胞騰出空間。它還需要高劑量的免疫抑製藥物來控制嬰兒的免疫系統,以支持新的健康細胞則發揮作用。顯然,這種治療對新生兒來說是極其危險的。由於高致死率,如果孩子患有遺傳性的血基性疾病,如地中海貧血病,許多懷孕的父母可以選擇終止妊娠。

但動物研究也提供了一線希望:胎兒是幹細胞移植的完美候選者。而他們的母親,如果足夠健康的話,則是完美的捐獻者。在伊萊安娜出生18周後,父母發現他們的孩子出了問題。超聲檢查發現她的心臟增大了一倍,是正常尺寸的兩倍,肺臟和其他器官也出現液體結構。伊萊安娜的大腦似乎缺乏氧氣,儘管血液以異常的快速度流過這個器官。所有的跡象都顯示,她患有地中海貧血病。

治療的選擇非常有限。伊萊安娜可以接受輸血以替代她畸形的紅細胞,這種紅細胞攜帶氧氣穿越全身。如果她生下來是活的,她終生都需要輸血維持生命。即使是這樣,對大腦造成重大損害的風險也會很高。但也有一線希望:伊萊安娜的母親有地中海貧血病的健康基因副本。地中海貧血病包括兩種主要基因,每一種都有兩份副本。要想表達出癥狀,所有四個副本都必須是壞的。因為母親有健康的副本,她的幹細胞也很健康,理論上可以為她的胎兒產生正常功能的紅細胞。

研究小組從伊萊安娜的母親那裡採集了骨髓樣本,並分離出了幹細胞。這些細胞有可能成為任何一種血細胞。在輸血過程中,大約5000萬個健康細胞通過母親的腹部被注射到臍靜脈。一旦釋放出來,這些細胞就能參與血液循環,並發育成健康、成熟的血細胞。這是一個巨大的數字,但有充分的理由。幹細胞像小魚雷一樣聚集在骨髓里。移植的細胞越多,母親健康的幹細胞排斥胎兒缺陷細胞的可能性就越大。

在接下來的幾個月里,又進行了三次輸血之後,伊萊安娜出人意料地出生了。麥肯齊激動萬分,她解釋說:「這是我們首次使用高劑量、直接植入胎兒血液的母親細胞。」再加上三次輸血,可能會帶來更高的成功機會。目前,研究小組還不知道伊萊安娜是否已經完全痊癒。到目前為止,她仍然需要每三周輸血一次,但是研究小組在她的血液中發現了她母親的幹細胞。

下一步是看看其母親的細胞是否會永久嵌入在孩子的骨髓中,這在醫學上被稱為「移植」。研究人員還想知道,這些細胞能否在孩子的生命中產生健康的血細胞。但是第一階段的試驗已經取得了成功,無論是母親還是伊萊安娜似乎都沒有任何副作用,比如免疫反應。麥肯齊激動地說:「我很高興它是安全的,而且是可行的。」

研究人員計劃繼續優化治療方案,儘可能增加成功移植幹細胞的機會。麥肯齊說:「如果我們發現這對治療地中海貧血病是安全有效的,我們希望將它應用於許多其他的血液疾病,其中最常見的是鐮狀細胞病。」她補充說,不管怎樣,我們需要讓大家明白,為地中海貧血病進行胎兒輸液是挽救生命的方法。

麥肯齊的試驗只是一個例子,說明胎兒醫學(一度被認為是不可能的)進展得有多快。今年早些時候,一個研究小組成功地讓三個孩子免受了一種遺傳疾病的困擾,這種遺傳疾病會導致新生兒沒有汗腺。在這種情況下,胎兒被注射了一種他們的身體無法自己製造的蛋白質,儘管這種蛋白質藥物對嬰兒不起作用,但它使胎兒得以發育出汗腺,而汗腺對維持體溫至關重要。

研究結果表明,在嬰兒出生之前,當胎兒正在經歷快速的發育變化時,很有可能在早期就染上某些遺傳疾病。如果醫生能夠在新生兒遭受嚴重傷害之前的關鍵時刻,將功能失常的基因或細胞作為治療目標,那麼在嬰兒出生之前,就有可能治癒以前無法治癒的疾病。 (文/小小)

來源:網易科技

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