×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Naukowcy wyeliminowali wirusa HIV ze zwierzęcego genomu

Naukowcy po raz pierwszy wyeliminowali DNA kompetentnego do replikacji wirusa HIV-1 – czyli odpowiedzialnego za AIDS – z genomów żywych zwierząt. Badanie stanowi kluczowy krok w kierunku opracowania możliwego leku na zakażenie HIV u ludzi.

Wspomnianego odkrycia wspólnym wysiłkiem dokonali naukowcy z Lewis Katz School of Medicine na Temple University i University of Nebraska Medical Center (UNMC), a wyniki ich pracy ukazały się w piśmie Nature Communications.

Zgodnie ze słowami jego autorów, badanie to pokazuje, że leczenie mające na celu powstrzymanie replikacji HIV i terapię edycji genów, podawane sekwencyjnie, może wyeliminować HIV z komórek i narządów zakażonych zwierząt. Osiągnięcie to nie byłoby możliwe bez nadzwyczajnego wysiłku zespołu, który obejmował wirusologów, immunologów, biologów molekularnych, farmakologów i ekspertów farmaceutycznych.

Jak przebiega terapia HIV?

Obecnie leczenie HIV koncentruje się na stosowaniu terapii antyretrowirusowej (ART). ART hamuje replikację HIV, ale nie eliminuje wirusa z organizmu. Dlatego ART nie jest lekiem na HIV i wymaga długotrwałego stosowania. Jeśli zostanie zatrzymane, HIV powraca i następuje odnowienie replikacji i podsycenie rozwoju AIDS. Powrót HIV jest bezpośrednio związany ze zdolnością wirusa do integracji jego sekwencji DNA z genomami komórek układu odpornościowego, gdzie znajduje się w stanie uśpienia i poza zasięgiem leków antyretrowirusowych.

W poprzedniej pracy zespół odpowiedzialny za obecne badanie wykorzystał technologię CRISPR-Cas9 do opracowania nowego systemu edycji genów i systemu terapii genowej, mającego na celu usunięcie DNA HIV z genomów zawierających wirusa. U szczurów i myszy wykazano, że system edycji genów może skutecznie usunąć duże fragmenty DNA HIV z zainfekowanych komórek, znacząco wpływając na ekspresję genów wirusowych. Jednak podobnie jak w przypadku ART, edycja genów nie może całkowicie wyeliminować wirusa HIV.

Laserowa sztuka walki z HIV

W ramach nowego badania naukowcy połączyli swój system edycji genów z niedawno opracowaną strategią terapeutyczną znaną jako długo działające powolne uwalnianie LASER ART (Sztuka Laserowa). LASER ART został opracowany wspólnie przez dr Gendelmana i Bensona Edagwa, PhD, asystenta profesora farmakologii w UNMC.

LASER ART  jest ukierunkowane na rezerwaty wirusów i utrzymuje replikację HIV na niskim poziomie przez dłuższy czas, zmniejszając częstotliwość podawania ART. Długotrwałe leki były możliwe dzięki farmakologicznym zmianom w strukturze chemicznej leków przeciwretrowirusowych. Zmodyfikowany lek został zapakowany w nanokryształy, które łatwo rozprowadzają się w tkankach, gdzie HIV prawdopodobnie pozostaje w stanie uśpienia. Stamtąd nanokryształy, przechowywane w komórkach przez tygodnie, powoli uwalniają lek.

Celem badaczy było sprawdzenie, czy LASER ART może powstrzymać replikację HIV wystarczająco długo, aby CRISPR-Cas9 całkowicie pozbył się wirusowego DNA.

Aby przetestować swój pomysł, naukowcy wykorzystali myszy zaprojektowane do produkcji ludzkich komórek T podatnych na zakażenie HIV, pozwalające na długotrwałe zakażenie wirusowe i opóźnienie indukowane przez ART. Po ustaleniu infekcji myszy leczono LASER ART, a następnie CRISPR-Cas9.

Pod koniec okresu leczenia myszy badano pod kątem obciążenia wirusem. Analizy wykazały całkowitą eliminację DNA HIV u około jednej trzeciej myszy zakażonych HIV.

Głównym przesłaniem tej pracy jest to, że wykorzystuje zarówno CRISPR-Cas9, jak i tłumienie wirusów za pomocą metody takiej jak LASER ART, w celu wyleczenia zakażenia HIV. W ten sposób udało się wytyczyć jasną ścieżkę, aby przejść do badań na naczelnych innych niż ludzie i prawdopodobnie do badań klinicznych u pacjentów ludzkich nawet w ciągu najbliższych 12 miesięcy.

Bibliografia  zwiń/rozwiń

P. K. Dash, R. Kaminski, R. Bella i in., Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice, Nature Communications” [online], https://www.nature.com/articles/s41467-019-10366-y, [dostęp:] 05.07.2019.


Podziel się: