CRISPR może pomóc wyprowadzić HIV ze stanu „utajonego”

Japońscy naukowcy z powodzeniem zastosowali technologię CRISPR-Cas9, aby powstrzymać replikację ludzkiego wirusa upośledzenia odporności (HIV-1) ukrywającego się w limfocytach T. Zastosowane przez nich podejście, skutecznie zneutralizowało dwa geny regulacyjne, tat i rev, które są niezbędne dla wirusa, aby mógł się replikować. Badania in vitro z Kobe University Graduate School of Medicine i Kobe University Graduate School of Health Sciences dają obietnice ” funkcjonalnego wyleczenia z HIV.

Pomimo że leczenie przeciwretrowirusowe (ARV) może pomóc przekształcić śmiertelną infekcję w możliwą do opanowania przewlekłą chorobę, to obecne terapie nie są w stanie całkowicie wykorzenić wirus, który wprowadza swoje geny do DNA komórki gospodarza. Pomimo leczenia, HIV-1 nadal replikuje się na bardzo niskim poziomie w zakażonych komórkach układu odpornościowego, takich jak komórki CD4 +, makrofagi czy komórki dendrytyczne pęcherzykowe. Wirus może również ukrywać się w tkankach, w centralnym układzie nerwowym.

Jednym z potencjalnych sposobów wyeliminowania HIV-1 ze stanu „utajonego” jest bezpośrednie zakłócenie genomu prowirusowego za pomocą narzędzi do edycji genów. Niestety, starsze technologie takie jak nukleaza palca cynkowego (ZFN) czy nukleazy efektorowe przypominające aktywator transkrypcji (TALEN) okazały się problematyczne z powodu „trudności związanych z projektowaniem, syntezą i walidacją białka określonego obszaru genu.”

Zespół Graduate School Uniwersytetu Kobe opracował alternatywne podejście, wykorzystując najnowszą technikę edycji genów CRISPR-Cas9 do zniszczenia dwóch regulacyjnych genów wirusowych, tat i rev, które są niezbędne do replikacji wirusa we wszystkich podtypach HIV-1.

Należy zaznaczyć, że w badaniu CRISPR nie został użyty ani do dodawania nowych genów, ani wykonania konkretnych podstawień. Chodziło tylko o uszkodzenie tych krytycznych genów. Ze zmutowanymi i niefunkcjonalnymi genami wirus jest kaleką. Zdaniem zespołu, ich metoda celowania w liczne warianty genów wirusa HIV  ograniczyła proliferację, wskutek czego nie powstały żadne nowe funkcjonalne cząsteczki wirusa.

Naukowcy wytworzyli sześć przewodnich RNA (gRNA) – trzy docelowe targety i trzy ukierunkowane rev – kierujące enzymem Cas9 rozszczepiającym DNA do odpowiednich miejsc w prowirusowym DNA. Zapakowali gRNA i układ enzymu Cas9 do wektora lentiwirusowego, który mogli następnie wprowadzić do hodowanych komórek.

Potrzebne będą dalsze badania, aby przełożyć badania in vitro na modele przedkliniczne in vivo, a następnie badania kliniczne na ludziach. „Aby bezpiecznie i skutecznie wprowadzić system CRISPR-Cas9, wektory muszą zostać ulepszone” – zauważa dr Kameoka. „Mamy jednak nadzieję, że badania te dostarczą nam przydatnych informacji na temat opracowania metody, która może całkowicie wyleczyć infekcję HIV-1”.

Eksperyment przeprowadzony został na hodowli komórek, ale przyszłe badanie mogą doprowadzić do przeprowadzenia tego samego na ludziach. Jeśli uda się zredukować krążące wirusy do zerowych i nuklearnych genomów wewnątrz komórek, będzie można w końcu mówić o wyleczeniu HIV.

„Opierając się na szybkim postępie w badaniach nad CRISPR / Cas9, wyleczenie funkcjonalne z HIV-1 w niedalekiej przyszłości może być możliwe.”


Źrd inf.

genengnews.com/gen-news-highlights/crispr-eradicates-latent-hiv-1-offering-hope-of-functional-cures/81255839

extremetech.com/extreme/269755-scientists-use-crispr-to-block-hiv-replication-inside-living-cells

Daj znać, jeśli spodobał Ci się artykuł oraz napisz komentarz, aby czytelnicy mogli poznać Twoją opinię.