認識革新鐮狀細胞護理的倡導者和研究人員

這些鐮狀細胞研究人員和倡導者正在推動從實驗室到全球舞臺的變革,在此過程中改變著人們的生活。

Illustrations of five people

喬爾·金梅爾

本文是“鐮狀細胞病創新”專題報道的一部分,該報道由編輯獨立完成,並獲得了 Vertex Pharmaceuticals 的資助。

Cartoonish illustration of Obiaheli Nnodu

喬爾·金梅爾

奧比亞格利·恩諾杜

倡導新生兒篩查

2010 年,奧比亞格利·恩諾杜參加了在迦納阿克拉舉行的首屆全球鐮狀細胞病大會後,回到奈及利亞的家鄉,決心與本國的這種疾病作鬥爭。據估計,奈及利亞是世界上鐮狀細胞病患者最多的國家。恩諾杜是阿布賈大學的臨床血液學家和鐮狀細胞研究員,自 1985 年以來一直在治療患有這種疾病的成年人。她知道,如果能夠在患者年輕時進行干預,她將產生更大的影響。在非洲,大多數死於鐮狀細胞病的人都是從未被診斷出的兒童,因此,實行廣泛的新生兒篩查將是幫助他們生存的最有效方法。

當時,奈及利亞新生兒篩查工作規模小且分散,各團體之間幾乎沒有溝通或協作。恩諾杜共同創立了奈及利亞鐮狀細胞支援協會 (SCSSN),這是一個非政府組織,彙集了其他非政府組織、醫生、研究人員、家長和患者。她的首要目標是:儘可能多地收集有關該國疾病的資料。

恩諾杜很快了解到,奈及利亞的診斷測試需要繁瑣的樣本採集、運輸到全國僅有的六個鐮狀細胞中心之一、這些中心診斷機器的可靠電力,以及訓練有素的人員來採集和處理樣本。在奈及利亞這樣的農村人口眾多的國家,擴大這一流程根本不可行。

到 2017 年,更實用的測試方法已經開發出來——學習曲線低,不需要電力,可以在患者所在地進行。在那一年的 9 月至 12 月期間,恩諾杜的團隊使用這些簡單的裝置對奈及利亞各地 1000 多名新生兒進行了測試,並證明他們可以可靠且準確地診斷出剛出生的嬰兒。此後不久,在首都阿布賈的免疫診所對嬰兒進行的一項研究表明,他們的方法可以整合到公共衛生系統中。

基於恩諾杜的基礎研究,一個醫療保健網路——非洲新生兒篩查聯盟成立;到 2021 年,該聯盟已包括七個國家。它致力於在醫療中心和醫院建立和擴大新生兒篩查和早期干預計劃。恩諾杜還是另一項多國合作專案——泛非鐮狀細胞研究聯盟的奈及利亞首席研究員,該聯盟正致力於在撒哈拉以南非洲地區開發鐮狀細胞病研究、護理、教育和培訓的基礎設施。

SCSSN 前主席、科威特大學兒科血液學研究員和教授阿德昆勒·阿德基勒說,在短短 15 年裡,“她教會了與她共事的人們網路、協作和注重細節的力量。”

恩諾杜承認,一位治療成年人的血液學家專注於新生兒篩查是不尋常的。她希望透過儘早識別鐮狀細胞病,她可以讓這些幼小的患者去看兒科醫生,兒科醫生會照顧他們,讓他們長大、接受教育、承擔成人的責任,“然後來找我”。

Cartoonish illustration of Wally R. Smith

喬爾·金梅爾

沃利·R·史密斯

成人疼痛管理和護理

弗吉尼亞聯邦大學醫學院的血液學家沃利·R·史密斯畢生致力於理解和支援被忽視的人群。他對鐮狀細胞病成年患者的研究引起了人們對長期被忽視的患者群體的關注。他是第一個證明他們的疼痛被低估和治療不足的人。

在 20 世紀 80 年代之前,美國鐮狀細胞患兒的預期壽命不到 20 歲。現在他們可以活到 50 多歲甚至更久,但醫療保健系統卻很難跟上。最初旨在為預期壽命有限的兒科患者服務的系統,現在必須幫助他們過渡到成人護理。這種過渡直接影響到患病者餘生的狀況。史密斯不僅看到了問題,還致力於建立一個醫療保健系統來為患有鐮狀細胞病的年輕人服務。

史密斯從他自己的醫院開始,聯絡醫療中心的 15 歲患者,讓他們為即將到來的過渡做好準備。他跟蹤他們,幫助他們在高中畢業後轉移護理,並確保他們首次拜訪成人醫生。從 2011 年到 2013 年,該計劃使高中畢業後六個月內拜訪成人鐮狀細胞護理提供者的比例大致翻了一番,從大約 50% 增加到 100%。

萊基亞·貝利說,為了確保鐮狀細胞病獲得儘可能好的治療,機構應該從“患者瞭解自己的身體”這一前提開始。

史密斯幫助擴大了這項工作,現在是鐮狀細胞特雷弗·湯普森過渡專案的顧問,該專案在美國南部 14 個地點進行了一項兒童到成人的過渡試驗。2023 年中期結果顯示,該專案提高了所有專案點的護理質量,包括疼痛管理。“那是我們閃耀的時刻,”史密斯說。

然而,史密斯最出名的是他的研究,該研究表明鐮狀細胞疼痛在頻率和強度上都被嚴重低估了。早在 20 年前,該領域還認為患者會在輕微疼痛發作時尋求臨床護理。這種誤解導致疼痛被最小化和未得到治療。但史密斯表明,鐮狀細胞病患者傾向於在家中處理輕度至中度疼痛,直到疼痛變得難以忍受,此時他們的身體已經受到了損害。

諾和諾德首席患者官伊菲·奧松克沃表示,史密斯的科學嚴謹性對於定義鐮狀細胞疼痛至關重要。他的工作確保了“科學界和普通民眾都瞭解鐮狀細胞病疼痛是多維的”。

Cartoonish illustration of Stuart Orkin

喬爾·金梅爾

斯圖爾特·奧爾金

胎兒血紅蛋白基因療法

鐮狀細胞病嬰兒在三到六個月大之前不會開始出現症狀,因為在那之前,他們的紅細胞保留了胎兒發育過程中占主導地位的血紅蛋白形式——胎兒血紅蛋白 (HbF)。這種形式可以防止疾病的特徵性凝集,並保持細胞呈圓形和柔韌性。哈佛醫學院的血液學家和兒科醫生斯圖爾特·奧爾金畢生致力於弄清楚如何讓成人的骨髓產生更多的 HbF。

幾十年來,奧爾金和他的同事們一直認為,有多種基因變異參與了 HbF 生產的開啟和關閉。他說,如果有人在 2000 年告訴他,他們會在十年後找到解決方案,“我會說,‘不,你瘋了。’” 但在 2008 年,全基因組關聯研究將 HbF 水平與某些基因聯絡起來,其中包括一個名為BCL11A 的基因。奧爾金的實驗室深入研究發現,BCL11A 中的某種物質會在嬰兒期關閉 HbF 的產生。

當奧爾金的團隊將其研究轉移到鐮狀細胞小鼠模型時,科學家們發現,消除發育中的紅細胞中的 BCL11A 可以治癒小鼠的疾病。這一發現於 2011 年發表,改變了奧爾金的觀點:在一個基因中進行一次切割就可以增加 HbF 的產生並解鎖治癒方法。“那是轉折點,”他說。

這些發現促成了美國食品和藥物管理局批准的首批鐮狀細胞基因療法之一。該藥物以 Casgevy 的名義銷售,是首個獲得批准的使用 CRISPR 基因編輯技術的療法。奧爾金希望儘可能多地幫助人們,目前正在尋求更易於獲得的鐮狀細胞基因療法形式。他的目標是瞭解關於 HbF 的一切知識,以便他可以幫助設計有針對性的療法。這是一個嚴峻的挑戰,但是,他說,“如果說有什麼的話,那就是我們非常執著。”

奧爾金的合作者之一道格拉斯·希格斯說,奧爾金不僅執著,而且有遠見。“[他] 具有看到最佳前進方向的強大能力,並招募和指導了許多優秀的年輕科學家來解決這些研究方向,”牛津大學的血液遺傳學家希格斯說。他說,今天,這些科學家都是該領域的領導者。

Cartoonish illustration of Lakiea Bailey

喬爾·金梅爾

萊基亞·貝利

為倡導者奔走呼籲

萊基亞·貝利是一位倡導者、鐮狀細胞病患者和科學家,她致力於解開這種疾病的分子機制。在這些角色中,她團結了她的倡導者同仁,並改善了患者的生活。

貝利說,學習如何與疼痛共處是很奇怪的。她三歲時被診斷出患有這種疾病。當她 18 歲時,她發現,幾乎在一夜之間,她的醫療保健提供者不再相信她的疼痛是真實的。這個本應得到同情心的孩子突然被當作一個態度惡劣的不守規矩的年輕人對待。這種經歷深刻地影響了她的方法,其中包括敦促機構“從患者瞭解自己的身體這一前提開始”。這聽起來可能很簡單,但她說這是確保鐮狀細胞病患者獲得儘可能好的治療的基礎。

2014 年,貝利參加了一次政府官員、患者、研究人員和醫生聚會,會議的重點是鐮狀細胞病患者的觀點和需求,這進一步影響了她對該領域的看法。貝利看到,由於這種疾病一直被系統性地忽視,許多歷史上資源不足的倡導團體都在孤立地工作,而不是作為合作伙伴進行協作。因此,在那次會議期間,貝利召集了一個小組,該小組發誓要共同努力建立一個由社群組織、倡導者以及醫療和研究顧問組成的非營利組織,該組織將為將鐮狀細胞患者放在首位而奮鬥。這就是鐮狀細胞社群聯盟的起源。然而,在倡導工作和她的實驗室研究之間,貝利的健康受到了影響。“維持細胞培養、我的小鼠模型以及我正在進行的所有研究變得越來越困難,”她說。

在休息恢復後,她擔任了鐮狀細胞社群聯盟的全職執行董事。她說,長期以來,沒有患鐮狀細胞病的人一直在負責患者身上發生的事情,但他們缺乏必要的視角。該聯盟以患者的聲音為中心,包括鐮狀細胞性狀攜帶者(攜帶鐮狀細胞突變但通常幾乎沒有或沒有症狀的人),以及合作伙伴社群組織的需求。透過這樣做,它揭示了意想不到的重要問題。在最近一項調查中,應對悲傷被列為優先事項,聯盟現在正努力支援那些因失去親人而遭受情感和經濟打擊的人。該聯盟正在優先考慮患者的心理健康和營養,並幫助他們掌控自己的福祉。

貝利現在正處於又一次患者過渡期,“從成年人到老年人”。鐮狀細胞病患者的壽命比過去更長了,她說,隨著這種疾病衰老是“其自身的一種挑戰”。但她正在利用這些知識為所有人謀福利。阿斯旺基金會是一家鐮狀細胞教育和倡導組織的執行董事托米亞·奧斯汀說,貝利結合了同情心、對患者需求的深刻了解以及系統性和科學性的思維方式,這使她成為一個絕對的強者。奧斯汀說,貝利是社群的榜樣,社群仰慕她,然後指出了她最喜歡的干預措施之一:貝利讓患有鐮狀細胞病的兒童穿上實驗服,並幫助他們研究自己的疾病。

Cartoonish illustration of Julia Makani

喬爾·金梅爾

朱莉·馬卡尼

賦能非洲基因組學和療法

朱莉·馬卡尼說,改善鐮狀細胞病患者的生活需要統一的努力,無論是在她的祖國坦尚尼亞、整個非洲還是全世界。2004 年,她幫助在穆欣比利健康與聯合科學大學和穆欣比利國家醫院建立了一個鐮狀細胞專案,她在那裡擔任血液學家。透過收集坦尚尼亞各地數千名患者的臨床和人口統計資料,該中心建立了世界上最大的單中心鐮狀細胞佇列之一,並正在幫助改變患者護理和政策。

馬卡尼認為,鐮狀細胞病為將基因組學研究轉化為單基因突變和更復雜疾病的療法提供了一個模型。她說,有一種種族主義觀念認為基因組學和基因療法對於非洲科學家來說過於高深,因此她和她的同事們正在表明“我們能夠並且將進行基因組研究”。透過非洲人類遺傳與健康倡議,馬卡尼正在幫助非洲人推進基因組學和生物醫學研究。例如,她正在努力識別與人體如何處理羥基脲的多個基因中的變異,羥基脲是一種增加血液中血紅蛋白 F 含量並幫助紅細胞保持形狀的藥物,這可能有助於防止凝集。但這種藥物僅對三分之二的鐮狀細胞患者有效,馬卡尼希望找到幫助剩餘三分之一患者的方法。

馬卡尼和她的合作者還旨在確保非洲人能夠獲得新的療法,例如基因療法和骨髓移植。她和她的同事們正在努力將這些療法帶給非洲患者,當這些療法在當地無法獲得時,就將人們送到印度或美國。

當坦尚尼亞衛生部邀請馬卡尼提名世界衛生組織 2020 年公共衛生獎時,她堅持要求他們提名坦尚尼亞鐮狀細胞聯盟,而不是任何個人。在那一年的第 73 屆世界衛生大會全體會議上,她代表聯盟接受了該獎項。

倫敦帝國理工學院講師兼血液學家史蒂文·奧科利說,這種謙遜和集體心態是馬卡尼的典型特徵,也是她領導力的核心。他說,馬卡尼透過意識到“我們都需要參與確保提高鐮狀細胞的知名度,以便我們可以為我們的患者獲得更好的治療”來創造變革。

卡文·塞納帕蒂 是威斯康星州麥迪遜市的一名記者。她是《進步的父母:利用科學和社會正義的力量培養優秀的孩子(漢諾威廣場,2024 年)的作者。

更多作者:卡文·塞納帕蒂
《大眾科學》雜誌第 331 卷第 3 期本文最初以“改變故事”為標題發表於《大眾科學》雜誌第 331 卷第 3 期(),第 82 頁
doi:10.1038/scientificamerican102024-3G3PE2pZPkt8YmGxAFlggu
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