알파지중해빈혈에 대한 자궁내 줄기세포 이식

Stephanie는 2021년에 보조 편집자로 Drug Discovery News에 합류했습니다. 그녀는 2019년 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스에서 박사 학위를 취득했으며 Discover Magazine에 글을 기고했습니다.

곧 부모가 될 사람이 샌프란시스코 캘리포니아 대학(UCSF)의 유전 상담사인 Billie Lianoglou를 만날 때 알파 지중해빈혈에 대해 처음 들어보는 경우가 많습니다. 열성 유전 질환은 태아와 성인 헤모글로빈의 필수 구성 요소인 알파 글로빈을 코딩하는 유전자의 결실로 인해 발생합니다.

이 태아는 임신 중에 아플 수 있습니다. 제대로 작동하는 적혈구를 만들지 못하면 태아는 저산소증이 됩니다. 산소가 없습니다. 산소는 발달 중인 뼈와 조직으로 이동하지 않습니다. – Billie Lianoglou, 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스

건강한 사람들은 일반적으로 알파 글로빈 유전자의 사본 4개(엄마로부터 2개, 아빠로부터 2개)를 갖고 있습니다. 유전자 사본 1~2개가 결여된 사람은 겉으로는 전혀 괜찮아 보이지만 약간 빈혈이 있는 것입니다. 두 개의 알파 글로빈 유전자가 부족하면 말라리아에 대한 보호가 제공되므로 이 알파 글로빈 결손을 보유하는 것은 아프리카, 동남아시아, 중국 남부, 중동 및 일부 지중해 지역을 포함하여 말라리아가 풍토병인 지역에서 흔히 발생합니다(1). 그러나 태아에게 4개의 알파 글로빈 유전자가 모두 부족하면 기능성 헤모글로빈을 만들 수 없습니다.

UCSF의 임상 시험 프로그램 관리자이자 Lianoglou의 동료 중 한 명인 Emma Canepa는 "종종 가족이 이 진단을 받을 때 의료 제공자로부터 가장 먼저 듣는 것은 이것이 치명적인 상태라는 것입니다."라고 말했습니다.

그러나 태아에게 작동하는 적혈구를 공급하면 이러한 결과를 예방할 수 있습니다. 지난 30여 년 동안 의사들은 자궁 내 수혈(IUT)을 통해 알파 지중해빈혈이 있는 태아에게 건강한 적혈구를 점점 더 많이 공급하여 출산 시까지 생존할 수 있도록 해왔습니다. 그러나 모든 의사가 이 치료 옵션에 대해 아는 것은 아니며 많은 의사는 IUT가 아동의 향후 발달에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 걱정합니다. 또한 IUT는 알파지중해빈혈의 증상만 치료합니다. 아이들이 태어나도 남은 생애 동안 매달 수혈이 필요합니다.

특히 산모-태아 의학 및 알파 지중해빈혈에 대한 전문 지식을 바탕으로 UCSF의 연구원과 협력자들은 IUT의 장기적인 효과를 연구하기 위해 알파 지중해빈혈 환자 등록을 확립했습니다. 알파 지중해빈혈이 있는 태아 치료에 대한 IUT의 성공을 바탕으로 그들은 태아가 아직 자궁에 있는 동안 알파 지중해빈혈을 치료하기 위한 획기적인 임상 시험에 착수했으며, 이는 잠재적으로 태아 질병 치료의 의미에 혁명을 일으켰습니다.

배아가 펌프질할 심장을 갖기도 전에 배아 헤모글로빈으로 구성된 원시 적혈구는 발달 중인 조직과 산소를 왕복합니다. 두 개의 제타와 두 개의 엡실론 글로빈 하위 단위로 구성된 이 초기 헤모글로빈은 성인 헤모글로빈보다 산소에 대한 친화력이 더 높습니다(2). 이를 통해 배아는 산모의 적혈구로부터 충분한 산소를 공급받아 건강한 태아로 성장할 수 있습니다.

임신 첫 8주가 지나면 태아 헤모글로빈(각각 알파 글로빈과 감마 글로빈의 두 하위 단위)이 배아 헤모글로빈을 대체합니다. 감마 글로빈과 짝을 이루는 알파 글로빈 하위 단위가 없는 알파 지중해빈혈에서는 감마 글로빈 하위 단위가 4개 그룹으로 서로 결합하여 바트 헤모글로빈이라는 비기능적 형태의 헤모글로빈을 형성합니다(3).

UCSF 베니오프 아동병원 오클랜드 산하 북부 캘리포니아 낫적혈구 및 지중해빈혈 센터의 혈액학자이자 리더인 엘리엇 비친스키(Elliott Vichinsky)는 "이것은 무한한 산소 친화력을 가지고 있습니다. 이는 산소에 결합하고 결코 놓아주지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 조직은 결코 산소를 얻지 못합니다"라고 말했습니다. "개입 없이 태어날 때까지 살아남는 사람은 거의 없으며, 그런 사람은 돌이킬 수 없는 저산소증 손상을 겪는 경우가 많습니다."