Изследователите успяха напълно да елиминират генетичния материал на вируса на човешката имунна недостатъчност от първи тип (HIV-1) при мишки, заразени с човешки Т лимфоцити. Това беше направено с помощта на CRISPR и антиретровирусна терапия с бавно освобождаване (ART), докато останалите методи не дадоха същия ефект поотделно. Резултатите от изследването бяха представени в Nature Communications.
ХИВ влиза и пребивава в човешките Т лимфоцити, като по този начин унищожава имунната система отвътре. Заразяването с този вирус неизбежно е довело до развитие на синдром на придобита имунна недостатъчност (СПИН) и смърт 10 до 15 години след инфекцията.
Текущи ограничения
Сега има антиретровирусни лекарства, редовната им употреба инхибира нарастването на броя на вирусните частици и позволява на ХИВ позитивните хора да доживеят до напреднала възраст, без да развият СПИН. Няма обаче начини за пълно очистване на тялото на пациента от вируса. Само малцина са се отървали от ХИВ чрез трансплантация на клетки донори на костен мозък и все още няма гаранция, че в техните Т клетки няма да остане ДНК от вируса.
Разработването на методи за пълно елиминиране на вируса на имунна недостатъчност от тялото продължава и една от обещаващите области е редактирането на ДНК с помощта на системата CRISPR-Cas. На теория този инструмент за бактериален имунитет може да изреже гени на HIV-1 от ДНК на гостоприемника. На практика методът все още не е приложен при хората, но вече е тестван при гризачи.
В това проучване обаче авторите не тестват ефективността на премахване на вирусна ДНК от Т лимфоцитите, а само активността на ХИВ при тези мишки, които са били редактирани в генома. В новата работа учените оценяват наличието на ХИВ генетичен материал в лимфоцитите и други клетъчни видове заразени гризачи след лечение.
ЛАЗЕРНО ИЗКУСТВО
Вирусът на човешкия имунодефицит не заразява мишки, следователно, за да симулират ХИВ инфекция при животни, учените ги въведоха в CD34 + хематопоетични стволови клетки. Когато хистологичният анализ показа, че Т лимфоцитите са се развили от тях, се извършва интраперитонеална инжекция на HIV-1.
Две седмици след инфекцията мишките са получили антиретровирусни лекарства в покрити с липиди наночастици. Това покритие увеличи времето за освобождаване на лекарството и позволи по-рядко използване на ART. Този сорт беше наречен LASER ART - дългодействаща антивирусна терапия със забавено освобождаване.
След още четири седмици LASER ART беше отменен и след това CRISPR-Cas9 беше въведен в аденовирусите. Освен това бяха отделени и други експериментални групи: само една беше лекувана с ART, а друга само с CRISPR. Животните от контролната група не получават лечение.
Резултатите
Всички гризачи, които са инжектирани с CRISPR-Cas9 и/или ART, намаляват вирусното си натоварване. Само две мишки обаче напълно се отърваха от следи от ДНК на ХИВ във всички изследвани тъкани. Те принадлежаха към група от седем животни, където след антиретровирусна терапия беше използван инструментът за редактиране на генома. Техните хуманизирани Т лимфоцити бяха трансплантирани в здрави гризачи и не се заразиха.
ЛАЗЕРНО ИЗКУСТВО в този случай очевидно е помогнало за намаляване на ХИВ, тъй като неговите гени улесняват унищожаването на CRISPR. Въпреки че извадката все още е малка и ефективността на комбинацията от методи далеч не е 100% ефективна, този резултат показва основната възможност за пълно избавяне от ХИВ.
Това не е първият път, когато CRISPR-Cas9 се използва за лечение на ХИВ. Преди това изследванията показват, че ДНК на ХИВ може да бъде извлечена от геномите на живи животни, за да се елиминира инфекцията. Постижението е постигнато в три различни животински модела, включително "хуманизиран" модел, при който мишките получават имунни и заразени с вируси човешки клетки.
Виктор Роман
Тази новина първоначално беше публикувана през N + 1, наука, която добавя.