Новый метод позволяет воздействовать на резервуары ВИЧ на генетическом уровне
Ученые из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Германии разработали метод, который позволяет впервые детально проанализировать на генетическом уровне покоящиеся иммунные клетки человека. Исследователи надеются, что это открытие в дальнейшем может привести к полному удалению ВИЧ из тел пациентов. Статья опубликована в журнале Nature Methods.
Резервуар ВИЧ
Клетки CD4 являются важной частью иммунной системы и играют ключевую роль в защите организма от патогенов. ВИЧ, попадая в организм, поражает эти клетки. Инфицированные клетки CD4 образуют скрытый резервуар ВИЧ, который нельзя уничтожить с помощью современных препаратов. Следовательно, вирус может снова распространиться после активации CD4+ Т-клеток.
Т-клетки, находящиеся в состоянии покоя, обычно не поддаются генетическим манипуляциям, поэтому доступные ранее методы применялись к делящимся клеткам. Группа ученых во главе с профессором Оливером Т. Кепплером из LMU разработали метод, который позволяет манипулировать этими специфическими иммунными клетками в физиологических условиях.
Что сделали ученые из Германии?
- Оптимизировали условия содержания клеток — в результате чего смогли сохранить эти клетки живыми после извлечения их из крови доноров в лаборатории в течение 6 недель, а не 4 дней, как ранее.
- Адаптировали метод нуклеофекции, который позволяет доставлять реагенты в ядро клетки.
- Используя эту технику, исследователи ввели генетические ножницы CRISPR-Cas в покоящиеся CD4+ Т-клетки. Этот способ позволил вносить изменения в геном клеток-хозяев — например, устраняя «ненужные» гены.
«Эта комбинация сработала очень эффективно, и мы смогли достичь и генетически манипулировать примерно 98% клеток. Более того, мы сделали это, не активируя CD4+ Т-клетки. Мы смогли устранить до 6 генов одновременно с помощью одной нуклеофекции. Раньше никому не удавалось сделать это с первичными клетками», — говорит Кепплер.
Ученые также протестировали эффективность второго подхода, который предполагает использование дополнительных или слегка модифицированных генов, таких как ген зеленого флуоресцентного белка (GFP). С помощью этого белка исследователи могут анализировать, как изменяется активность целевого гена при определенных условиях, или маркировать конкретные белки.
«Все это вместе дает нам возможность впервые изучить взаимодействие ВИЧ с клетками CD4 + в состоянии покоя в физиологических условиях», — объясняют эксперты.
Перспективы
Применяя новый метод нуклеофекции, исследователи могут устранять отдельные гены и целые сигнальные пути, а также анализировать их функции. В долгосрочной перспективе ученые надеются, что это открытие приведет к полному удалению вируса из организма человека.