關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
貧血的遺傳形式可能很快可以透過開啟通常只在子宮內活躍的基因來治療。研究人員今天在《科學》雜誌上報告說，他們發現了啟用胎兒形式血紅蛋白的分子開關——紅細胞中含有鐵的蛋白質，用於運輸氧氣——這可能有助於緩解遺傳性血液疾病的症狀，包括鐮狀細胞貧血，這種疾病影響美國估計的 70,000 人（主要是非裔美國人）。
美國國家心肺血液研究所 (NHLBI) 血液疾病和資源部門的血液學家兼代理主任蘇珊·舒林表示，這項研究“為這些患者提供了第一個相當有針對性的治療機會”，並指出它為新療法鋪平了道路。
鐮狀細胞病患者通常只能活到 40 多歲，除了止痛和輸血之外，幾乎沒有其他治療選擇。雖然癌症藥物羥基脲被開給一些患者，但它並非總是有效，並且會增加感染的風險。多年來，許多其他藥物也經過測試，但結果證明有毒或會引起其他有害的副作用。
血紅蛋白是由四個亞基組成的複合物；其中兩個亞基從出生到死亡都會產生，而另一對亞基最初由胎兒亞基型別組成，在出生後切換為成人形式。在體外，胎兒從編碼 γ 亞基的基因中產生血紅蛋白。出生後，這些基因被沉默，β 亞基取代它們形成成人血紅蛋白。鐮狀細胞病和 β（β）地中海貧血——一種遺傳性血紅蛋白合成障礙——是由於成人 β 亞基的突變導致紅細胞攜帶氧氣的能力下降。
在患有鐮狀細胞病的患者中，異常的 β 亞基會導致紅細胞變硬並在血管中形成團塊，導致貧血、疼痛和因血流減少而導致的器官損傷。
據 NHLBI 稱，β 地中海貧血主要見於地中海、非洲、中東和亞洲血統的患者，每年影響全球數千名嬰兒。這些患者的 β 亞基突變導致血紅蛋白水平較低和紅細胞較少，從而導致嚴重的貧血、生長不良和骨骼異常。
由於這些疾病的潛在突變僅限於成人形式的血紅蛋白，因此重新啟用胎兒 γ 血紅蛋白可以緩解症狀並恢復身體中的氧氣運輸。事實上，波士頓兒童醫院的血液學家、研究負責人斯圖爾特·奧金說，缺少 β 亞基基因的罕見個體一生只產生胎兒血紅蛋白，並且完全正常。
奧金和他的團隊利用之前的研究資料，確定 BCL11A 基因是控制分子開關的候選基因。“這個基因對胎兒血紅蛋白水平的影響非常強烈，”奧金說，“它跨越了歐洲人、非洲人和亞洲人的人群。”
透過在實驗室中檢查成人血細胞，研究人員發現 BCL11A 實際上使胎兒 γ 基因沉默。透過消除BCL11A的功能，研究人員能夠在成人血細胞中重新啟用高達 40% 的胎兒血紅蛋白生成——超過了必要的量。“我們不需要如此大幅度的增加來幫助患者，”奧金指出，“即使只有 15% 的胎兒血紅蛋白增加也會對他們有益。”
研究人員的下一步是設計增強胎兒血紅蛋白生成的治療策略。雖然基因療法可能有一天會為阻止骨髓（紅細胞產生的地方）中的 BCL11A 提供途徑，但奧金表示，化學篩選更有可能有助於識別能夠使患者 BCL11A 沉默的藥物。
舒林警告說，在任何藥物的首次人體試驗之前，至少需要兩年的開發時間。她指出，研究人員面臨的一個挑戰是 BCL11A 對於某些免疫細胞的發育也很重要。因此，他們必須探索使其失活對身體抵抗感染和其他疾病的能力的影響——因為僅抑制基因在紅細胞中的作用是困難的。
奧金和舒林都認為這項研究的重要性超越了其治療潛力。這項工作不僅考察了人類發展中的一個重要事件，而且是為數不多的成功地從基因篩選中識別出候選基因並確定其在疾病中的作用的研究之一。正如奧金所說，“這是一個起點。”