Генетики из США предложили новый способ очищения генома человека от ВИЧ
Международный коллектив ученых приспособил недавно открытую систему "точечного" редактирования генома CRISPR/CAS для удаления ВИЧ из человеческой ДНК в зараженных клетках, что открывает дорогу для создания принципиально новой вакцины от "чумы XXI века", говорится в статье, опубликованной в журнале "Nature Communications".
"Главным плюсом этой технологии является не только то, что мы можем уничтожать вирусную ДНК, интегрирующую себя в наш геном, но и то, что ее можно использовать для профилактики ВИЧ. Уничтожая вирус на самых ранних этапах его жизненного цикла, мы можем полностью предотвратить заражение клеток примерно в такой же манере, как работают обычные вакцины", — заявляет Хуан Беломонте (Juan Belomonte) из института Салка в Ла-Хойе (США).
Бельмонте и его коллеги сделали большой шаг к созданию "генетической" вакцины от ВИЧ, экспериментируя с недавно созданной системой CRISPR/CAS, позволяющей произвольным образом удалять и заменять отдельные гены и фрагменты ДНК.
Можно сказать, что подобное применение является своеобразным "возвратом к корням" для этой системы — изначально она развилась внутри бактерий сотни миллионов лет назад именно для защиты от ретровирусов, и лишь в 2012 году Фэн Чжан (Feng Zhang) и его коллеги приспособили ее для редактирования генома многоклеточных существ.
Группа Бельмонте проанализировала структуру вирусной ДНК и подготовила набор из специальных меток в виде коротких молекул РНК, которые цеплялись за генетический код вируса и помечали его как те фрагменты генома, которые CRISPR/CAS должна была удалить. Работу этих меток и самой системы редактирования генома ученые проверили на лимфоцитах и других клетках иммунной системы, которые уже были заражены ВИЧ.
Как показал эксперимент, даже первая версия этих РНК-меток была достаточно успешной — она очистила около 72% клеток от всех следов вируса. По словам ученых, она хорошо справлялась не только со недавно проникнувшим в клетку ВИЧ, но и с глубоко затаившимися "спящими" копиями вируса.
С другой стороны, CRISPR/CAS лучше всего себя проявил в качестве средства для профилактики болезни — все иммунные клетки, предварительно обработанные РНК и молекулами "генетического редактора", полностью избежали заражения.
Сегодня Бельмонте и его коллеги работают над созданием нескольких новых наборов РНК-меток, которые будут охватывать больше разновидностей ВИЧ, что в перспективе позволит уничтожать все частицы и копии вируса в ДНК человека, тем самым препятствуя его дальнейшей эволюции и мутациям. Пока биологи не знают, сможет ли ВИЧ приспособиться к CRISPR/CAS и как долго займет этот процесс, из-за чего они работают над максимизацией эффективности подобной вакцины для предотвращения подобного исхода.
