Ученые впервые удалили ВИЧ из ДНК мышей

Оглавление

• ВИЧ может скрываться и пребывать в «спящем» состоянии
• Антиретровирусная терапия может остановить, но не убить ВИЧ
• LASER антиретровирусная терапия дает время для редактирования генов

Может ли появиться лекарство от ВИЧ? Новое исследование обнаружило, как последовательное применение двух видов лечения может полностью удалить вирус из организма мышей.

Ученым удалось «отредактировать» геном мышей и полностью удалить вирус ВИЧ. Первый курс лечения включал LASER (long-acting slow-effective release) версию антиретровирусной терапии (терапия, которая не убивает вирус, а замедляет его развитие – прим.) Второй курс лечения включал удаление вирусной ДНК с помощью технологии редактирования генов – CRISPR/Cas9.

В публикации, размещенной в Nature Communications, ученые описывают, как они протестировали двухступенчатое лечение на мышах, инфицированных вирусом иммунодефицита человека. При использовании LASER антиретровирусной терапии с последующим редактированием генов, «вирус был устранен из клеток и тканей у трети инфицированных животных», – пишут авторы. И наоборот, лечение мышей одним из методов-либо LASER антиретровирусной терапией, либо редактированием генов – «не подействовало на вирус у 100% зараженных животных, подвергаемых лечению».

«Основной посыл исследования в том, что он использует механизм CRISPR/Cas9 и подавление вируса посредством LASER антиретровирусной терапии, чтобы создать лекарство от ВИЧ», – говорит один из авторов Камель Халили из Медицинской школы Льюиса Катца при Университете Темпл, Филадельфия.

ВИЧ может скрываться и пребывать в «спящем» состоянии

По последним данным UNAIDS (объединенная программа ООНпо ВИЧ/СПИД – прим.) в 2017 г. во всем мире насчитывалось 36,9 миллионов ВИЧ-инфицированных. В том же году было инфицировано 1,8 млн. человек.

ВИЧ распространяется, когда человек контактирует с зараженными телесными жидкостями другого человека. Он постепенно ослабляет иммунную систему, атакуя клетки, которые защищают организм от инфекций, и воспроизводятся в них. ВИЧ-положительные люди, которые не получают лечения, рискуют заболеть СПИДом – последней стадией нарушения иммунной системы. Люди, больные СПИДом, как правило, могут прожить без лечения не больше 3 лет.

ВИЧ атакует Т-хелперов – клетки крови, которые помогают регулировать иммунный ответ организма инфекциям. Вирус объединяется с Т-хелперами, перенимает их ДНК и принуждает клетку создавать копии ВИЧ. Когда копия готова, она распространяется по кровотоку и может инфицировать еще большее клеток, начав процесс заново.

Антиретровирусная терапия может остановить, но не убить ВИЧ

Антиретровирусная терапия – комбинация медикаментов, которые останавливают развитие ВИЧ, нацеливаясь на разные стадии жизненного цикла вируса. Многие ВИЧ-положительные люди, которые получают антиретровирусную терапию и придерживаются режима лечения могут прожить долгую жизнь. Однако, антиретровирусная терапия не позволяет полностью избавить организм от ВИЧ, поэтому пациенты должны регулярно принимать лекарства, чтобы не допустить развития СПИДа.

Если пациент прекращает антиретровирусную терапию, ВИЧ может «разгореться» и продолжить свой жизненный цикл. Это происходит, т. к. вирус помещает свой генетический материал в геном иммунных клеток, которые он инфицирует. Эта способность позволяет ВИЧ спокойно «скрываться» там, где антиретровирусная терапия не может его достигнуть.

В исследовании 2017 г. профессор Халили и его команда описали, как они использовали механизм CRISPR/Cas9, чтобы удалить генетический материал ВИЧ из ДНК инфицированных клеток, чтобы сократить вирусную нагрузку. Однако, как и в случае с антиретровирусной терапией, само по себе «редактирование» гена не удаляет полностью все следы ВИЧ.

Их новое исследование описывает то, как LASER антиретровирусная терапия нацеливается на «вирусные хранилища» ВИЧ и подавляет способность вируса к репликации.

LASER антиретровирусная терапия дает время для редактирования генов

LASER антиретровирусная терапия отличается от обычной тем, что медикаменты имеют другую химическую структуру, требуют использования меньших доз, имеют более продолжительный эффект. Медикаменты имеют форму нано кристаллов, которые могут быстро проложить путь к ткани, где скрывается «бездействующий» вирус иммунодефицита человека. Однажды попав в инфицированные клетки, нано кристаллы могут медленно начать оказывать положительное воздействие на клетку, которое будет длится несколько недель.

Профессор Халили объясняет: цель нового исследования в том, чтобы «увидеть, может ли LASER антиретровирусная терапия подавлять репликацию ВИЧ достаточно долго для того, чтобы CRISPR/Cas9 успел полностью удалить вирусный ДНК из клеток».

Они протестировали данный подход на мышах с человеческими Т-клетками, которые могли легко контактировать с ВИЧ и в которых вирус долгое время «бездействовал». Группа ученых лечила мышей LASER антиретровирусной терапией с последующим применением механизма CRISPR/Cas9, а затем проверяла их вирусную нагрузку. Различные тесты не выявили следов ВИЧ примерно у одной трети животных.

«Наше исследование показывает, что лечение, которое последовательно подавляет репликацию ВИЧ и редактирует гены, может устранить ВИЧ из клеток и органов инфицированных животных», – заключает профессор Халили. «Сейчас у нас есть четкое понимание дальнейших испытаний на приматах, и, возможно, клинических испытаний на пациентах», – говорит Халили.