При помощи технологии редактирования генома ученые сумели остановить репликацию ВИЧ
Группе исследователей из Японии удалось, используя технологию редактирования генома CRISPR/Cas9, заблокировать репликацию вируса инфицированными клетками, пишет Science Daily.
Как отмечают авторы исследования, ВИЧ-инфекция сегодня – хроническое заболевание, с которым во всем мире живет свыше 35 млн человек. Вирус в крови можно контролировать при помощи антиретровирусной терапии (АРВТ), но до сих пор нельзя излечить полностью. Ключевая причина этого – наличие в организме каждого пациента так называемых скрытых резервуаров ВИЧ – «хранилищ» временно неактивных вирусов.
Кроме того, серьезной проблемой для ученых также является способность ВИЧ к массовой репликации за счет «записи» своего генетического кода в ДНК инфицируемых клеток.
Крайне перспективным направлением в борьбе с ВИЧ-инфекцией в последние годы стали различные методики редактирования генома.
Технологии большинства из них предполагают использование «генетических ножниц» - специальных наборов белков, которые могут «найти» и «вырезать» требуемую часть последовательности нуклеотидов и заменить ее другой.
Наиболее перспективной и изученной среди указанных технологий считается CRISPR/Cas9.
Проведенное группой японских ученых исследование концентрировалось вокруг двух генов - tat и rev, регулирующих распространение ВИЧ.
На основе генетической информации из шести основных подтипов ВИЧ-1 команда специалистов из Университета Кобе (Япония) разработала шесть видов направляющей РНК (gRNA), которые позволяют редактировать конкретные геномы с использованием системы CRISPR/Cas9.
Исследователи создали лентивирусный вектор, экспрессирующий белки Cas9 и gRNA.
Когда они вводили этот вектор в культивируемые клетки, производящие компоненты генного регулятора tat и rev, им удалось значительно снизить их экспрессию и подавить функции.
В то же время команда не обнаружила неожиданных мутаций и отметила, что экспрессия Cas9 и gRNA никак не влияла на выживаемость клеток.
Вводя gRNA и Cas9 в клетки с «латентным» или активным ВИЧ, ученые смогли заметно подавить цитокин-зависимую реактивацию вируса в «резервуарах» и репликацию ВИЧ в инфицированных клетках. Более того, вводя все шесть типов gRNA в одно и то же время, микробиологам удалось почти полностью блокировать производство вирусов в зараженных клетках.
Как отметил глава группы профессор Масанори Камеока (Masanori Kameoka), эти результаты показывают, что система CRISPR/Cas9, концентрируясь на регуляторных генах ВИЧ-1 tat и rev, является перспективным методом лечения ВИЧ-инфекции.
«Теперь нам предстоит исследовать, как выборочно вводить систему CRISPR/Cas9, чтобы точечно воздействовать на гены ВИЧ-1 в инфицированных клетках пациентов. Для большей безопасности и эффективности метода векторы должны быть усовершенствованы. Дальнейшее исследование предоставит нам полезную информацию в разработке нового метода, который может полностью излечить ВИЧ-инфекцию», - добавил профессор.