Новости и мнения

Как ВИЧ может избежать экспериментальной терапии CRISPR

Два недавних исследования показывают, что нацеливание на ВИЧ-1 с CRISPR / Cas9 останавливает репликацию вируса, но также может помочь ему избежать его распространения.

CRISPR/Cas9 gene editing has shown remarkable therapeutic potential, including the ability to fight pathogens like HIV . Редактирование генов CRISPR / Cas9 продемонстрировало замечательный терапевтический потенциал, включая способность бороться с такими патогенами, как ВИЧ . Но тот же процесс, который инактивирует смертельный вирус, может также позволить ему избежать лечения, согласно исследованию, проведенному Чен Ляном из Университета Макгилла в Монреале, опубликованному сегодня (7 апреля) в Cell Reports .

«Это очень хорошая работа, которая предлагает важную информацию, связанную с разработкой и использованием CRISPR / Cas9 для подавления вирусов – в данном случае ВИЧ-инфекции», – невролог Камел Халили из Медицинского факультета Университета Темпл в Филадельфии, который не принимал участия в исследовании. сказал ученый . «Их данные свидетельствуют о том, что нацеливание на один сайт внутри вирусного гена может ускорить побег вируса и появление мутантного вируса, который остается устойчивым к исходным нацеливающим молекулам».

Полученные данные в основном повторяют результаты другой группы, возглавляемой Аце Дасом из Центра инфекций и иммунитета Амстердама. Выводы команды Das появились в прошлом месяце (16 февраля) в молекулярной терапии .

«Мы оба продемонстрировали, что ВИЧ-1 может подавляться системой CRISPR / Cas, и [что] вирус может вырваться», – сказал The Scasist Дас, который не участвовал в новом исследовании. Он сказал, что сходство исследований было совпадением.

Ряд предыдущих исследований показал, что CRISPR / Cas9 может использоваться для предотвращения репликации ВИЧ, но не было много доказательств того, что вирус может избежать этой репрессии.

В настоящем исследовании Лян и его коллеги использовали одиночные направляющие РНК (sgRNAs) и фермент Cas9 для нацеливания и выделения ДНК ВИЧ-1 из генома Т-клеток человека in vitro.

Когда Cas9 разрезает ДНК, клетка восстанавливает ее, используя процесс, называемый негомологичным окончанием соединения. Этот процесс подвержен ошибкам, которые приводят к мутациям при вставке и удалении, или происходит независимо. Исследователи показали, что культивирование клеток с CRISPR-модифицированным ВИЧ приводит к летальному исходу вируса: они снижают количество инфицированных клеток и производят меньше инфекционных вирусов.

Однако некоторые мутации были достаточно незначительными, чтобы вирус смог убежать и заразить другие клетки. Когда исследователи клонировали и секвенировали ДНК из сбежавшего вируса, они ожидали увидеть мутации по всей ДНК. «Но мы обнаружили, что все мутации были сгруппированы в одном месте – где фермент Cas9 расщепляет вирусную ДНК», – сказал Лян The Scientist . В результате sgRNA больше не может распознавать вирусную последовательность, что делает ее невосприимчивой к будущей атаке CRISPR.

В исследовании приводятся «экспериментальные данные, свидетельствующие о существовании побега вируса ВИЧ для одной направляющей РНК / Cas9», – сказал ученому в электронном письме нейровирус Вэньхуэй Ху из университета Темпл, который не принимал участия в работе, – хотя это было предсказано и является концепции было предложено или проверено », – добавил он.

Команда Ляна сейчас работает над способами решения проблемы. Один метод, предложенный авторами, продемонстрированный командой Ху и другими группами, заключается в нацеливании на вирусную ДНК с использованием нескольких направляющих РНК, что увеличивает шансы отключения вируса.

Другой подход заключается в использовании фермента, отличного от Cas9, для расщепления ДНК. Cas9 работает, разрезая ген в том же месте, где связывается направляющая РНК, и клетка вводит мутации в этом сайте. Напротив, другие ферменты, такие как Cpf1 , не перерезают обе цепи прямо в месте связывания РНК. Если ДНК была текстом на листе бумаги, Cas9 обрезает его прямо рядом со словами, тогда как «Cpf1 режет по краям», пояснил Лян.

Стоит знать об ограничении использования CRISPR с sgRNA, сказал Лян. «Если вы этого не знаете и используете [технику] у пациента, она потерпит неудачу».

Z. Wang et al., «Полученные из CRISPR / Cas9 мутации одновременно ингибируют репликацию ВИЧ-1 и ускоряют побег вируса», Cell Reports, doi: 10.1016 / j.celrep.2016.03.042, 2016.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *