Двойная генная терапия дает шанс на полное избавление от ВИЧ

Unsplash

Несмотря на успехи антиретровирусной терапии, которая позволяет людям, инфицированным ВИЧ, вести долгую полноценную жизнь, полностью избавиться от вируса удалось всего лишь в нескольких случаях. Американские ученые проанализировали случаи выздоровления, объединили усилия и разработали генную терапию ВИЧ-инфекции, которая позволяет полностью удалить вирус из организма. В ходе эксперимента более половины мышей избавились от вируса. Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

До сих пор не существует лекарства, которое могло бы полностью излечить ВИЧ-инфекцию. Даже в подавленном состоянии вирус сохраняется в геноме зараженного и может повторно выйти из тканевых резервуаров, приводя к рецидиву инфекции. Чтобы предотвратить повторное инфицирование, ученые начали работу над технологией CRISPR следующего поколения для удаления ВИЧ. Для этого они разработали новую двойную систему, направленную на полное и окончательное удаление ВИЧ из организма мышей. Эта генно-инженерная система предполагает редактирование и инактивацию («выключение») гена цитокинового рецептора CCR5, который помогает вирусу проникать в клетки. Таким образом, первая часть терапевтической системы будет направлена на предотвращение входа вируса в клетки. Вторая часть основана на предыдущих наработках авторов исследования. Ранее они показали, что редактирование генома («вырезание» генома вируса из генома зараженного животного) с применением CRISPR-технологии удерживает репликацию ВИЧ на низком уровне в течение длительного периода времени, что позволяет уменьшать частоту назначения антиретровирусной терапии. Эта терапевтическая стратегия известна как антиретровирусная терапия (АРТ) длительного действия с медленным высвобождением (long-acting slow-effective release, LASER). Тем не менее эта стратегия несовершенна и иногда не спасала от рецидивов инфекции.

«Исходя из историй успеха пациентов с ВИЧ, перенесших трансплантацию костного мозга из-за лейкемии и вылечившихся от ВИЧ, мы выдвинули гипотезу о том, что потеря рецептора вируса, CCR5, важна для полного устранения ВИЧ-инфекции», — рассказала Камел Халили из Университета Темпл.

Объединив две стратегии редактирования генома (избавление от вируса и инактивация рецептора, который позволяет вирусу проникнуть в клетку), исследователи разработали простую и более практичную совместную процедуру инактивации CCR5 и вырезания генома вируса из генома носителя.

Ученые нацелили систему CRISPR на участки генома, которые кодируют рецептор ССR5, чтобы вырезать 900-нуклеотидный участок, таким образом инактивируя сам рецептор. Дальнейшие наблюдения показали, что манипуляция удалась. Затем на культурах клеток ученые продемонстрировали, что отсутствие функционального CCR5 не дает штамму ВИЧ-1 проникнуть в клетки и заразить их. После этого исследователи оценили эффективность работы такой CRISPR-системы на неинфицированных мышах. Мыши получили однократную дозу CRISPR/Cas9, нацеленной на CCR5 (CRISPR-CCR5). Результаты эксперимента показали, что Т-лимфоциты не вырабатывали цитокиновый рецептор на своей поверхности, то есть входные ворота для инфекции были закрыты.

И наконец, ученые провели эксперименты на инфицированных ВИЧ мышах. Через две недели после инфицирования 48 мышей лечили разными методами (стандартной антиретровирусной терапией, методами генной терапии по отдельности и их комбинацией). Во всех группах восстановились популяции CD4+ Т-лимфоцитов. ВИЧ поражает в основном их, из-за чего у больных снижается иммунитет. В результате терапии работа иммунной системы наладилась. Комбинация двух методов генной терапии показала наилучшие результаты. К тому же у половины мышей в этой группе вирус не был обнаружен даже через 11 недель после отмены лечения. Анализ внутренних органов подтвердил результаты — в почках, кишечнике, легких, печени, селезенке, костном мозге не было обнаружено генома ВИЧ. В целом процент полного избавления от вируса составил 58%.

Исследовательская группа планирует вскоре протестировать стратегию двойного редактирования генов на приматах. Описанная двойная стратегия редактирования генома имеет исключительные перспективы в лечении ВИЧ-инфекции у людей.

Автор: Дарья Тюльганова.

Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.

Анализ
×
Камел Халили
Тюльганова Дарья
Университет Темпл
Сфера деятельности:Образование и наука