Orak hücre hastalığı, kalıtımsal geçişli ve birçok sistemi etkileyen bir hastalık olup kırmızı kan hücrelerinin değişikliğe uğramış HbS içermesi nedeniyle ortaya çıkan klinik bir durumdur. Hastalığın temel özellikleri tekrarlayan ağrılı ataklar, uzun süreli hemolitik anemi, akut ve kronik süreçte organ işlev bozukluğudur.
Hemoglobin, dokulara oksijeni dağıtır ve eritrositlerin içindeki yüksek yoğunluğu eritrositin şeklini koruma ve şekil değiştirebilme yeteneğini sağlar. Normal insan hemoglobininde 4 tane polipeptid zinciri ve 4 tane hem grubu bulunur. Polipeptid zincirleri 2 tane a ve 2 tane p zincirinden oluşmaktadır. Erişkinlerde bulunan temel hemoglobin HbA’dır ve HbA2 miktarı çok azdır. Fetal hayat boyunca HbF düzeyi yüksektir ve doğumdan sonra eritrosit içindeki oranı azalır.
HbS, p globin zincirinin amino (-NH2) ucunda 6. pozisyondaki glutaminin valin aminoasidi ile yer değiştirmesiyle; baz düzeyinde GAG (Guanin-Adenin- Guanin) yerine GTG (Guanin-Timin-Guanin) gelmesiyle oluşur. Bu mutasyonun sonucu olarak oksijensiz HbS polimerize olur ve katı kristal halinde çöker. Eritrositler bikonkav disk şeklinden yarımay benzeri orak şeklini alır. Şekli bozulmuş olan hücreler özellikle küçük damarlarda tıkanıklığa yol açar.
Afrikalılar çok eski yıllardan bu yana OHH’yı farklı kabilelerde ‘’tekrarlayan ağrı’’ ya karşılık gelen değişik adlarla tarif etmişlerdir. Ganalı bir ailenin 1670 yıllarına giden soy ağacında hastalıklı bireyler tanımlanmıştır.
1904 yılında, Dr. James Herrick, kanında ‘’uzamış ve orak şekilli eritrositler’’ görülen ilk OHH vakasını bildirmiştir.
1915’de bildirilen 3. orak hücre vakasının, ebeveynlerinden birinin kanında da anormal orak hücreler gösterilmiş ve hastalığın kalıtsal olabileceği düşünülmüştür.
1927’de Hahn ve Gillespie oksijen yokluğunda oraklaşma olduğunu ve tekrar oksijen verilmesiyle eritrositlerin normal şeklini kazandığını bildirmiş ve bozukluğu eritrositlere değil, hücre içindeki Hb’ye bağlamıştır.
1939’da Diggs ve Bibb orak hücre morfolojisini detaylı bir biçimde tanımlamış, oksijenlenmeye rağmen geri dönüşsüz oraklaşmış hücrelerin var olduğunu belirtmişlerdir.
1946’da tıp fakültesi öğrencisi olan Sherman normal eritrositlerin değil, sadece orak eritrositlerin, oksijensiz bırakıldığında ‘’ışığın çift kırınım’’ özelliğini gösterdiğini keşfetmiş, böylece oksijen azlığının Hb yapısını değiştirdiğini ileri sürmüştür. Bu, orak Hb’nin, oksijensiz ortamda düzenli bir yapı kazandığına da ilk kanıttır.
1948’da Pauling ve arkadaşları, HbS’nin elektroforetik hareketliliğinin HbA’dan farklı olduğunu göstermiş ve bunu globin zincirindeki yük değişimine bağlamışlardır. Böylece OHH, bir proteindeki bozukluktan kaynaklandığı anlaşılan ‘‘ilk moleküler hastalık’’ olmuştur.
1950’de Haris; oksijensiz HbS solüsyonlarında geri dönüşümlü katı-jel değişimini tanımlayarak katı HbS polimerlerinin patolojideki rolünü açıklamıştır.
Perutz ve Mithicson; oksijensiz HbS’nin solüsyonda çözünürlüğünü kaybettiğini bildirmiştir.
1956 ‘da Ingram ve Hunt; HbS dizisini belirleyerek altıncı pozisyondaki glutamik asitin valinle yer değiştirdiğini ve her bir Hb molekülü başına iki negatif yükün kaybedildiğini bulmuşlardır. Böylece HbS’nin elektroforez ve çözünürlük bozukluklarını açıklığa kavuşturmuşlardır.
1959’da Perutz, Hb’nin 3 boyutlu yapısını tanımlamıştır.
1984 yılında lösemili bir çocuğa yapılan kemik iliği nakli sonrasında, eşlik eden OHH da tamamen iyileşmiş. Bu durumun fark edilmesi üzerine OHH’nın tedavisine yönelik kemik iliği nakli çalışmaları hız kazanmıştır.
1995 yılında Dr. Samuel Charache’ın yürüttüğü ‘’Çok Merkezli, Hidroksiüre’nin OHH’da Kullanımı’’ araştırmasıyla hidroksiüre OHH’nın yan etkilerini önleyebilen ilk ve tek ilaç olarak duyurulmuştur.