Hiv gennembrud: forskere fjerner virus hos dyr ved hjælp af genredigering


Hiv gennembrud: forskere fjerner virus hos dyr ved hjælp af genredigering

Forskere har formået at 'redigere ud' viruset i HIV-positive mus.

På verdensplan lever tusindvis af mennesker med hiv. Mens forskere og medicinske fagfolk endnu ikke har en permanent helbredelse for virussen, har forskere netop lavet et gennembrud: de formåede at fjerne HIV-1-infektionen hos mus.

Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) er over 36 millioner mennesker over hele verden HIV-positive, og ca. 1,2 millioner mennesker i USA lever med viruset.

Mens der i øjeblikket ikke er nogen kur mod infektionen, har forskere netop flyttet tættere på at finde en. Ved hjælp af en genredigerings teknologi kaldet "CRISPR / Cas9" udforskede forskerne succesfuldt HIV-1 proviruset i tre dyremodeller.

Et provirus er en inaktiv form for virus. Det opstår, når viruset er integreret i generne af en celle. I tilfælde af hiv er disse værtsceller de såkaldte CD4-celler - når viruset er blevet inkorporeret i DNA'et af CD4-cellerne, replikeres det selv med hver generation af CD4-celler.

De tre musemodeller, der blev brugt i den nuværende forskning, omfattede en "humaniseret" model, hvor musene blev genetisk modificeret til at have humane immunceller, som derefter blev inficeret med HIV-1.

Holdet blev ledet af Dr. Wenhui Hu, Ph.D., lektor i Center for Metabolisk Sygdomsforskning og Patologisk Institut ved Lewis Katz School of Medicine (LKSOM) ved Temple University i Philadelphia sammen med Kamel Khalili, Ph.D., Laura H. Carnell Professor og formand for Department of Neuroscience hos LKSOM, og Won-Bin Young, Ph.D, som for nylig blev medlem af LKSOM.

Den nye undersøgelse - offentliggjort i tidsskriftet Molekylærterapi - bygger på tidligere undersøgelser af samme hold, hvor de brugte genetisk modificerede gnavere til at demonstrere, at deres genredigerings teknologi kunne eliminere de HIV-1-inficerede segmenter af DNA.

"Vores nye undersøgelse er mere omfattende," siger Dr. Hu. "Vi bekræftede dataene fra vores tidligere arbejde og har forbedret effektiviteten af ​​vores genredigeringsstrategi. Vi viser også, at strategien er effektiv i to yderligere musemodeller, hvoraf en repræsenterer Akut infektion i museceller og den anden, der repræsenterer kronisk eller latent infektion i humane celler."

Genredigeringsstrategi 96 procent effektiv

Dr. Hu og team inaktiveret HIV-1, hvilket signifikant reducerer RNA-ekspressionen af ​​virale gener i organerne og vævene af genetisk modificerede mus.

Specifikt blev RNA-ekspressionen reduceret med ca. 60 til 95 procent.

Forskerne testede derefter deres resultater ved akutte inficerende mus med EcoHIV - svarende til HIV-1 hos mennesker. Dr. Khalili forklarer proceduren:

Under akut infektion replikerer HIV aktivt. Med EcoHIV-mus kunne vi undersøge muligheden for CRISPR / Cas9-strategien til at blokere viral replikation og potentielt forhindre systemisk infektion."

CRISPR / Cas9-metoden var op til 96% effektiv ved udryddelse af EcoHIV i mus.

Endelig modtog mus i den tredje model en transplantation af humane immunceller, herunder T-celler, som derefter blev inficeret med HIV-1.

En af hovedårsagerne til, at en kur mod hiv endnu ikke er opdaget, er virusets evne til at "skjule" i genomerne af T-celler, hvor det lever latent. Derfor anvendte forskere CRISPR / Cas9 teknologien til disse mus med inficerede T-celler.

Efter en enkelt runde genredigering blev de virale segmenter udskåret fra de humane celler, der var blevet integreret i musevævene og -organerne. De fjernede proviruset fra musens milt, lunger, hjerte, kolon og hjerne efter kun én terapiinjektion.

Injektionen var med "quadruplex sgRNAs / saCas9 AAV-DJ / 8" - en forbedret adenoassocieret viral (AAV) vektor.

AAV-vektorer anvendes almindeligvis i genterapi, men "AAV-DJ / 8-subtypen kombinerer flere serotyper, hvilket giver os et bredere udvalg af cellemål for leveringen af ​​vores CRISPR / Cas9-system," forklarer Dr. Hu.

For at vurdere succesen af ​​de genetiske interventioner målte holdet HIV-1 RNA-niveauer ved hjælp af levende bioluminescensbilleddannelse.

Resultater bringer forskere et skridt tættere på en hiv-kur

Dette er første gang, at et forskergruppe har formået at standse replikationen af ​​HIV-1-viruset og eliminere det helt fra de inficerede celler hos dyr.

Holdet gav også de første beviser for, at HIV-1 med succes kan udryddes, og fuld infektion med virusen kan forebygges ved hjælp af CRISPR / Cas9 genredigeringsstrategien.

Undersøgelsen blev betragtet som "et vigtigt skridt i retning af menneskelige kliniske forsøg" af forfatterne, og resultaterne repræsenterer et gennembrud i søgen efter en hiv-kur.

Den næste fase ville være at gentage undersøgelsen i primater, en mere egnet dyremodel, hvor HIV-infektion inducerer sygdom, for yderligere at demonstrere eliminering af HIV-1-DNA i latent inficerede T-celler og andre helligdomssteder for HIV-1, herunder hjerne celler. Vores sidste mål er et klinisk forsøg hos mennesker."

Kamel Khalili, Ph.D.

Lær hvordan et HIV-fingeraftryksværktøj i høj grad kan hjælpe vaccineudvikling.

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom