Дослідникам вдалося повністю усунути генетичний матеріал вірусу імунодефіциту людини першого типу (ВІЛ-1) у мишей, інфікованих Т-лімфоцитами людини. Це було зроблено з використанням CRISPR та антиретровірусної терапії з повільним вивільненням (АРТ), тоді як інші методи не давали такого самого ефекту окремо. Результати дослідження були представлені в Природні комунікації.
ВІЛ потрапляє і знаходиться в Т-лімфоцитах людини, руйнуючи тим самим імунну систему зсередини. Зараження цим вірусом неминуче призвело до розвитку синдрому набутого імунодефіциту (СНІД) та смерті через 10-15 років після зараження.
Поточні обмеження
Зараз існують антиретровірусні препарати, їх регулярне вживання пригнічує зростання кількості вірусних частинок і дозволяє ВІЛ-позитивним людям дожити до старості, не розвиваючи СНІД. Однак не існує способів повністю очистити організм пацієнта від вірусу. Лише деякі з них позбулися ВІЛ шляхом трансплантації клітин донорського кісткового мозку, і досі немає гарантій, що в їх Т-клітинах не залишиться ДНК від вірусу.
Розробка методів повної елімінації вірусу імунодефіциту з організму триває, і одним із перспективних напрямків є редагування ДНК за допомогою системи CRISPR-Cas. Теоретично цей засіб бактеріального імунітету може вирізати гени ВІЛ-1 з ДНК клітини господаря. На практиці метод ще не застосовувався до людей, але його вже випробували на гризунах.
Однак у цьому дослідженні автори не перевіряли ефективність видалення вірусної ДНК з Т-лімфоцитів, а лише активність ВІЛ у тих мишей, які були відредаговані. У новій роботі вчені оцінили наявність генетичного матеріалу ВІЛ у лімфоцитах та інших типах клітин заражених гризунів після лікування.
ЛАЗЕРНЕ МИСТЕЦТВО
Вірус імунодефіциту людини не заражає мишей, тому, щоб імітувати ВІЛ-інфекцію у тварин, вчені ввели їх у гемопоетичні стовбурові клітини CD34 +. Коли гістологічний аналіз показав, що з них утворилися Т-лімфоцити, була проведена внутрішньочеревна ін'єкція ВІЛ-1.
Через два тижні після зараження миші отримували антиретровірусні препарати в покритих ліпідами наночастинках. Це охоплення збільшило час випуску ліків та дозволило рідше застосовувати АРТ. Цей сорт був названий LASER ART - противірусна терапія з повільним вивільненням тривалої дії.
Ще через чотири тижні LASER ART було скасовано, а потім CRISPR-Cas9 введено в аденовіруси. Крім того, були розділені інші експериментальні групи: лише одна лікувалася АРТ, а інша - лише КРІСПР. Тварини контрольної групи не отримували лікування.
Результати
Усі гризуни, яким вводили CRISPR-Cas9 та/або АРТ, зменшували вірусне навантаження. Однак лише дві миші повністю позбулися слідів ДНК ВІЛ у всіх досліджених тканинах. Вони належали до групи із семи тварин, де після антиретровірусної терапії використовували інструмент для редагування геному. Їх гуманізовані Т-клітини пересаджували здоровим гризунам і не заражалися.
ЛАЗЕРНЕ МИСТЕЦТВО в цьому випадку, очевидно, сприяло зменшенню ВІЛ, оскільки його гени сприяли знищенню CRISPR. Хоча вибірка все ще невелика, а ефективність комбінації методів далеко не 100% ефективна, цей результат показує принципову можливість повного позбавлення від ВІЛ.
Це не вперше, що CRISPR-Cas9 використовується для лікування ВІЛ. Раніше дослідження показали, що ДНК ВІЛ можна виділити з геномів живих тварин для усунення інфекції. Досягнення було досягнуто на трьох різних моделях тварин, включаючи "гуманізовану" модель, в якій миші отримували імунні та інфіковані вірусом клітини людини.
Віктор Роман
Ця новина була спочатку опублікована в N + 1, наука, яка додає.