Технологии

Ученые нашли способ безопасного удаления ВИЧ из генома организма

Группа ученых из Медицинской школы Льюиса Катца (Lewis Katz School of Medicine), занимаясь методикой редактирования генома, открыли способ безопасного удаления вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Их научная работа открывает перспективы для создания лекарственного препарата, направленного против синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД).
ВИЧ ретровирус из рода лентивирусов, вызывающий медленно прогрессирующее заболевание, поражающее клетки иммунной системы: Т-хелперы, моноциты, макрофаги, клетки Лангерганса, дендритные клетки, клетки микроглии. В результате иммунитет угнетается, и организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей, возникают вторичные оппортунистические заболевания (заболевания, вызываемые условно-патогенными вирусами или клеточными организмами, которые обычно не приводят к болезни здоровых особей). Без врачебного вмешательства смерть пациента наступает в среднем через 911 лет после заражения. Вирус уже успел унести жизни более 25 миллионов человек по всему миру и остается глобальной проблемой, от которой страдают миллионы людей.
Существующие антиретровирусные препараты позволяют заморозить инфекцию, резко ослабив ее и продлевая жизнь больных на десятилетия, однако удалить ВИЧ из организма они неспособны. Вирус быстро встраивается в геном иммунных клеток, где способен сохраняться неопределенно долго, служа резервуаром для новых рецидивов болезни если только новые методы генной инженерии не позволят удалить его навсегда.
Ранее специалисты пытались изгнать вирус из Т-лимфоцитов путем его реактивации, которая смогла бы вызвать иммунный ответ достаточной силы, чтобы очистить инфицированные клетки, однако эти исследования не увенчались успехом.
Сотрудники Медицинской школы Льюиса Катца под руководством Кэмела Халили (Kamel Khalili) заявили, что в предложенной ими технологии становится возможно осуществление удаления вирусной ДНК из зараженных клеток. Созданный авторами метод основан на интеграции специального РНК-проводника, определяющего в ДНК иммунных клеток участки ВИЧ-1. При помощи фермента нуклеазы эти участки удалялись, а ДНК-цепь клеток восстанавливалась путем механизма репарации.
В экспериментах использовали линию несущих CD4+рецепторы человеческих Т-лимфоцитов обычную мишень вируса иммунодефицита. Их геном содержал многочисленные копии модифицированного ВИЧ, лишенные части вирусных генов. Кроме того, один из генов ВИЧ был заменен геном флуоресцентного белка. Это позволило наглядно отслеживать работу вируса: при активации его в клетке вырабатывались флуоресцирующие молекулы. Внесение в такие клетки генов Cas9 не сказывалось на функционировании вируса, однако при экспрессии РНК-гидов они начинали связываться с генами ВИЧ, вырезая их из генома.

Полное секвенирование ДНК экспериментальных клеточных линий показало, что первоначально в нем содержались четыре связанные с ВИЧ вставки на 1-й и 16-й хромосомах, и все они были точно и успешно вырезаны CRISPR/Cas9-системой. Более того, если экспрессия генов Cas9 и РНК-гидов в клетке продолжалась, они эффективно защищали ее от повторного заражения и встраивания вируса в ДНК. Таким образом, редактирование с помощью CRISPR/Cas9 может открыть новые методы терапии для удаления ДНК ВИЧ-1 из CD4+положительных Т-лимфоцитов, отмечают авторы работы, и могут стать отправной точкой на пути к полному излечению.
Исследователи акцентировали внимание на том, что в отличие от предыдущих своих работ им впервые удалось добиться появления у иммунных клеток невосприимчивости к реинфицированию. Кроме того, было доказано, что Т-клетки после проведения данных экспериментов демонстрировали нормальную функциональность, рост и жизнеспособность.
Основанная на недавно обнаруженной системе антивирусной защиты бактериальных клеток на гРНК технология генной инженерии CRISPR/Cas9 позволяет направленно редактировать ДНК разных организмов. Эндонуклеазы Cas9 вносят разрезы в строго нужных участках, которые комплементарны заранее заготовленному шаблону РНК-гида, после чего собственные системы репарации клетки сшивают поврежденные концы ДНК, фиксируя изменения.
Специалисты отметили, если дальнейшие испытания увенчаются успехом, то они смогут существенно изменить существующий подход антиретровирусной терапии.

Источник:nplus1.ru

DneprNews.info

Комментировать

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

НА ВЕРХ