In Vivo Excision of HIV-1 Provirus
увидеть комментарии (0)
07.05.2017
Статья «ВИЧ-прорыв: с помощью генной инженерии ученые ликвидировали вирус у животных» | MED Новости | Дина Мингалиева |
| http://medportal.ru/mednovosti/news/2017/05/04/538uchenye_unichtozhili_HIV_u_myshey/ |
Более 36 миллионов человек по всему миру живут с ВИЧ. Средства вылечить заболевание пока нет, однако недавно ученые совершили прорыв: с помощью технологии редактирования генома под названием «CRISPR/Cas9» им удалось уничтожить инфекцию ВИЧ-1 у мышей.
Провирус — неактивная форма вируса: это когда геном вируса интегрирован в геном клетки-хозяина. В случае ВИЧ эти клетки-хозяева называются клетками CD4: как только вирус интегрируется в ДНК CD4-клеток, он себя воспроизводит с каждым поколением этих клеток.
Среди трех мышиных моделей, использованных в новом исследовании, была и «гуманизированная» модель, в которой у мышей благодаря генной модификации были человеческие иммунные клетки, которые затем были инфицированы ВИЧ-1.
Исследованием руководили доктор Вэньхуэй Ху, Кэмел Халили, Лора Карнелл и Вон-Бин Юнг из Медицинской школы Льюиса Каца Университета Темпл в Филадельфии. Оно было опубликовано в журнале Molecular Therapy.
Свежее исследование основывается на предыдущих работах команды, в ходе которых ученые использовали генетически модифицированных грызунов для демонстрации того, что их технология редактирования генома может уничтожать зараженные ВИЧ-1 сегменты ДНК.
«В этот раз исследование более обширно. Мы подтвердили данные из предыдущей работы и усилили эффективность своей стратегии редактирования генома. А еще мы продемонстрировали, что она эффективна еще в двух мышиных моделях: одна представляла собой острую инфекцию в мышиных клетках, а другая — хроническую, или латентную, инфекцию в человеческих клетках», — комментирует доктор Ху.
Доктор Ху и его команда дезактивировали ВИЧ-1, значительно сократив экспрессию РНК вирусных генов в органах и тканях генетически модифицированных мышей. Если точнее, экспрессия РНК была сокращена примерно на 65-95%. Затем ученые протестировали результаты своих экспериментов на мышах, инфицированных Eco-HIV — эквиваленте ВИЧ-1 у людей. Метод использования «CRISPR/Cas9» оказался на 96% эффективен в уничтожении эквивалента ВИЧ-1 у мышей. В третьей модели мыши получили трансплантат человеческих иммунных клеток, включая T-лимфоциты, которые были заражены ВИЧ-1.
Одна из главных причин, почему лекарство от ВИЧ еще не найдено, заключается в способности вируса прятаться в геномах T-клеток, где он латентно существует. Именно поэтому ученные применили технологию «CRISPR/Cas9» в мышах с зараженными T-клетками (T-лимфоцитами).
В результате одного раунда генного редактирования вирусные сегменты были удалены из человеческих клеток, интегрированных в ткани и органы мышей. После всего одной инъекции лекарства ученые уничтожили провирус в селезенке, легких, сердце, кишечнике и мозгу мышей. Мышам кололи «quadruplex sgRNAs/saCas9 AAV-DJ/8» — улучшенный переносчик аденоассоциированного вирусного вектора. Чтобы оценить успех генетического вмешательства, команда измерила РНК-уровень ВИЧ-1 с помощью биолюминисцентной визуализации.
Это — первый случай в истории человечества, когда ученые смогли затормозить воспроизведение ВИЧ-1 вируса и полностью его уничтожить в зараженных клетках животных. Кроме того, команда также доказала, что ВИЧ-1 можно успешно ликвидировать, а заражение вирусом можно предотвратить с помощью стратегии редактирования генома «CRISPR/Cas9».
«Следующий шаг — повторить эксперимент на приматах, более подходящей модели с целью далее продемонстрировать уничтожение ДНК ВИЧ-1 в латентно зараженных T-клетках и других очагах ВИЧ-1, включая клетки мозга. Наша конечная цель — клинические испытания на людях», — цитирует Medical News Today доктора Камеля Халили.
****************
Source: «Molecular Therapy» | «In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models» | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1525001617301107 |
<... CRISPR-associated protein 9 (Cas9)-mediated genome editing provides a promising cure for HIV-1/AIDS; however, gene delivery efficiency in vivo remains an obstacle to overcome. Here, we demonstrate the feasibility and efficiency of excising the HIV-1 provirus in three different animal models using an all-in-one adeno-associated virus (AAV) vector to deliver multiplex single-guide RNAs (sgRNAs) plus Staphylococcus aureus Cas9 (saCas9). The quadruplex sgRNAs/saCas9 vector outperformed the duplex vector in excising the integrated HIV-1 genome in cultured neural stem/progenitor cells from HIV-1 Tg26 transgenic mice. Intravenously injected quadruplex sgRNAs/saCas9 AAV-DJ/8 excised HIV-1 proviral DNA and significantly reduced viral RNA expression in several organs/tissues of Tg26 mice. In EcoHIV acutely infected mice, intravenously injected quadruplex sgRNAs/saCas9 AAV-DJ/8 reduced systemic EcoHIV infection, as determined by live bioluminescence imaging. Additionally, this quadruplex vector induced efficient proviral excision, as determined by PCR genotyping in the liver, lungs, brain, and spleen. Finally, in humanized bone marrow/liver/thymus (BLT) mice with chronic HIV-1 infection, successful proviral excision was detected by PCR genotyping in the spleen, lungs, heart, colon, and brain after a single intravenous injection of quadruplex sgRNAs/saCas9 AAV-DJ/8. In conclusion, in vivo excision of HIV-1 proviral DNA by sgRNAs/saCas9 in solid tissues/organs can be achieved via AAV delivery, a significant step toward human clinical trials. ...>
назад