Новости и мнения

Редактирование генома исключает ВИЧ

Исследователи используют метод CRISPR / Cas9 для удаления вируса из генома хозяина в клеточных линиях человека.

Like other retroviruses, the genetic material of HIV wedges itself into the genome of its human host. Как и другие ретровирусы, генетический материал ВИЧ вклинивается в геном своего человеческого хозяина. Хотя антиретровирусная терапия эффективна для подавления ВИЧ, она не устраняет интегрированный вирус, который может находиться на низком уровне в латентном состоянии и реактивироваться, если лечение прекращается. В исследовании, опубликованном сегодня (21 июля) в PNAS , исследователи используют преимущества меткости редактирования генома, чтобы вырезать ВИЧ из человеческого генома.

«Они смотрели на это в нескольких разных системах», – сказал Дэниэл Стоун , научный сотрудник Центра исследований рака Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон. «Это действительно убедительно, что подход имеет многообещающие. Следующий вопрос: как вы это доставите?

Исследователи во главе с Камелем Халили из Университета Темпл в Филадельфии, штат Пенсильвания, использовали систему редактирования генома CRISPR / Cas9 для удаления ВИЧ из нескольких линий клеток человека, включая микроглию и Т-клетки. Они нацелены на 5 ‘и 3’ концы вируса, называемые длинными концевыми повторами (LTR), так что весь вирусный геном был удален.

«Мы были очень довольны результатом», – сказал Халили The Scientist . «Это было немного. , , ошеломляюще, как эта система действительно может идентифицировать одну копию вируса в хромосоме, которая является высоко упакованной ДНК, и точно расщепить эту область ».

Его команда показала, что Cas9 может не только вырезать одну копию генома ВИЧ, но, работая в той же самой клетке, она также может вырезать другую копию, скрывающуюся в другой хромосоме. Часто, по словам Халили, в клетке может быть несколько копий латентного ВИЧ, распределенных по различным хромосомам. «Скорее всего, технология собирается очистить вирусную ДНК» в клетке, сказал он.

Кроме того, группа Халили сообщила, что метод редактирования генов также предотвратил последующую ВИЧ-инфекцию. Это то, что «никто не показывал раньше», – сказал Стоун.

Работа следует за исследованием, опубликованным в прошлом году Йошио Коянаги и его коллегами из Киотского университета, которые также использовали CRISPR / Cas9 для разрушения ВИЧ. Подход Халили по использованию двух направляющих РНК для расщепления обоих концов LTR «по-видимому, более эффективно индуцирует мутации гена вставки / делеции (Indels) для LTR ВИЧ-1 и вырезание провирусной ДНК ВИЧ-1, чем стратегия экспрессии одиночной гРНК с нуклеазой Cas9, о которой мы сообщали в прошлом году », – сказал Коянаги ученому по электронной почте.

Одним из ограничений подхода CRISPR / Cas9 является то, что он может нарезать непреднамеренные участки генома, вызывая так называемые нецелевые эффекты. Группа Халили выполнила секвенирование всего генома, чтобы найти нецелевые эффекты, но не нашла их. TJ Cradick , директор основного подразделения белковой инженерии в Georgia Tech, сказал, что все еще требуется более тщательный анализ потенциальных побочных эффектов, чтобы ничего не пропустить. Тем не менее, «латентный провирус ВИЧ является очень интересной целью. , , очень многообещающий путь вперед », – сказал Крэдик, который не участвовал в исследовании.

В настоящее время группа Коянаги работает над другим подходом CRISPR для «избавления» от ВИЧ, при котором система активирует скрытый ВИЧ, который впоследствии устраняется с помощью антиретровирусной терапии.

Сложностью любого подхода CRISPR является доставка. «Скрытно зараженные клетки – одна на миллион», – говорит Премлята Шанкар , изучающая ВИЧ в Центре медицинских наук Техасского технического университета. Может быть трудно назначить терапию, основанную на редактировании генома, которая могла бы найти эти клетки. Шанкар сказал, что технология выглядит многообещающей и что данные «потрясающие», но «вам нужна стратегия доставки».

Халили теперь нацелился на этот конкретный вызов. Он сказал, что его группа работает над созданием средства доставки наночастиц, и он надеется, что скоро сможет протестировать его на мышиной модели. «Мы должны оптимизировать систему», – сказал он. «Я думаю, что у нас достаточно данных и опыта по культуре клеток in vitro, чтобы оправдать переход к следующему шагу».

W. Hu et al., «РНК-направленное редактирование генов специфически уничтожает латентную и предотвращает новую инфекцию ВИЧ-1», PNAS , doi: 10.1073 / pnas.1405186111, 2014.

Обсуждение

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