Broń przeciwko HIV w zasięgu ręki

Do tej pory skuteczne leczenie zakażenia HIV było niemożliwe ze względu na zdolność wirusa do ukrywania się. Jednak badacze z uniwersytetu w Pittsburgu znaleźli nowy sposób na tą nieuleczalną chorobę - blokadę replikacji poprzez wyeliminowanie DNA HIV z genomów żywych zwierząt. To sprawia, że namnażanie HIV-1 oraz dalsze infekcje zostają całkowicie zatrzymane, a wirusy usunięte. Do leczenia został wykorzystany rekombinowany wektor wirusowy, który wprowadzony do organizmu zastępuje zmutowany fragment DNA komórki odpowiedzialny za replikację wirusa. Technika nosi nazwę CRISPR/Cas9 i w oparciu o enzymy działa na zasadzie "znajdź i zastąp".

Prace były prowadzone przez wiele osób, w tym dr Kamel Khalili (wynalazca metody modyfikacji komórek wirusowych CRISPR/Cas9) i dr Wenhui Hu (specjalista w dziedzinie neuronauki molekularnej, w szczególności regulacji genów, transdukcji sygnałów oraz terapii genowej). Pierwsze badania sięgają 2016 roku, kiedy to transgenicznym szczurom i myszom włączono DNA HIV-1 do genomu tkanek. Już wtedy udało się usunąć wirusa z około 60% zakażonych rejonów ciała zwierząt, a tegoroczne badania okazały się jeszcze skuteczniejsze. Tym razem wykorzystano trzy modele zwierzęce.

- Nasze nowe badania są bardziej kompleksowe - mówi dr Hu. - Potwierdziliśmy skuteczność poprzednich prac oraz poprawiliśmy efektywność. Ponadto udowodniliśmy, że taka strategia leczenia jest skuteczna zarówno w przypadku ostrego zakażenia, jak i ukrytej infekcji - dodaje.

Podczas testów pierwsza grupa myszy została zainfekowana HIV-1, a druga ciężkim przypadkiem EcoHIV (mysi odpowiednik ludzkiego wirusa). Z kolei trzecią grupę stanowiły myszy "humanizowane" z ludzkimi komórkami odpornościowymi, zakażonymi HIV-1.

W pierwszej grupie udało się dezaktywować HIV-1 za pomocą metody CRISPR/Cas9 i zmniejszyć ekspresję genów do 95%. Druga grupa stanowiła dla badaczy wyzwanie, ponieważ podczas ostrej infekcji wirus gwałtownie mnoży się i błyskawicznie rozprzestrzenia po całym organizmie.

- Dzięki myszom zakażonym EcoHIV mogliśmy dokładnie zbadać zdolność strategii CRISPR/Cas9 do skutecznego blokowania replikacji oraz zapobiegania infekcji systemowej - podkreśla dr Khalili.

Skuteczność terapii osiągnęła 96%, co oznacza, że metoda jest skuteczna nawet w przypadku agresywnie przebiegającej infekcji. Trzecia grupa z myszami "humanizowanymi" odzwierciedlała infekcję utajoną. Wirus przebywał w ukryciu na terenie genomu ludzkich limfocytów T, przez co detekcja błędnych fragmentów materiału genetycznego była utrudniona. Mimo tego już podczas pierwszej próby leczenia z wykorzystaniem metody CRISPR/Cas9 udało się usunąć fragmenty wirusa ze wszystkich tkanek.

Sukces badania jest niezwykle ważnym krokiem na trudnej drodze leczenia chorych na HIV. Kolejny etap stanowi powtórzenie testów na naczelnych, by wykazać eliminację DNA HIV-1 m.in. z komórek nerwowych w mózgu. Końcowy cel stanowią badania przeprowadzone na zakażonych ludziach oraz skomercjalizowanie tej metody leczenia.

Źródło: Molecular Therapy, Volume 25, Issue 5, 3.05.2017, pp. 1168-1186.