新的CRISPR疗法可以预防病毒DNA切除后的HIV再次感染

导读 自1981年首次报告病例以来,人类免疫缺陷病毒(HIV)感染了大约8600万人,并导致数千万人死于获得性免疫缺陷综合症(AIDS)并发症。1为了应对这

自1981年首次报告病例以来,人类免疫缺陷病毒(HIV)感染了大约8600万人,并导致数千万人死于获得性免疫缺陷综合症(AIDS)并发症。1为了应对这一流行病,全球研究人员共同努力发现和设计治疗方法。最常见的治疗方法包括抗逆转录病毒疗法(ART),它可以攻击病毒并使免疫系统恢复。这些治疗方法虽然有效,但价格昂贵,必须长期施用,并且全世界许多人都无法获得。因此,虽然艾滋病毒/艾滋病不再是致命的,但死亡人数仍然很高,而且仍然无法治愈。研究人员现在正在寻找利用新颖概念和尖端方法更有效地长期消除病毒的方法。

HIV是一种逆转录病毒,它会感染免疫细胞并将其DNA插入宿主基因组中,劫持宿主细胞以产生和释放更多病毒颗粒来感染其他细胞。根据《分子治疗核酸》最近的一项研究,天普大学刘易斯·卡茨医学院的研究人员推出了一种治疗方法,不仅可以从受感染的免疫细胞中去除HIVDNA,还可以防止其他细胞的再次感染。2卡迈勒·哈利利(KamelKhalili)是天普大学教授,也是这项研究的资深作者,他的职业生涯始于微生物学家,致力于细菌基因失活。先前的经验使他推测治愈艾滋病可能需要基因失活策略。“换句话说,疾病的面貌从传染病变成了遗传病,”哈利利说。

在早期的研究中,Khalili和他的团队使用CRISPR-Cas9技术成功地从免疫细胞的基因组中切除了HIVDNA。3然而,这种方法并不能阻止病毒对邻近细胞的再感染。为了进入其他细胞,HIV的蛋白质包膜必须经历多次糖基化事件,在受感染的细胞中向病毒表面添加糖部分。因此,研究人员提出了两个目标。“一是我们消除了病毒的整合副本。第二个是,也许我们可以中断病毒包膜蛋白的糖基化,这样,如果任何病毒从[切除]中逃脱,它们就不会具有传染性,”哈利利说。

在当前的研究中,研究人员使用CRISPR-Cas9在来自HIV感染者的免疫细胞中灭活了甘露糖寡糖葡萄糖苷酶(MOGS),这是病毒蛋白糖基化所必需的基因。这阻止了HIV病毒包膜的糖基化,从而阻止了其感染其他细胞的能力。通过将HIV切除和MOGS灭活相结合,该团队希望为HIV/AIDS引入更有效和长期的治疗方法。

Khalili和他的团队通过使用HIV特异性启动子序列仅灭活受感染的免疫T细胞中的MOGS,进一步完善了他们的技术。“我们希望确保对细胞基因的操作是针对感染病毒的细胞的……使其更安全一些,因为我们正在讨论病毒基因的失活,同时编辑你的细胞基因组,”哈利利说。

“我认为你可以说,关于使用CRISPR-Cas9系统靶向[细胞基因]的讨论还没有太多。这里的一个优点是病毒可以突变,但这种细胞蛋白不会,”西北大学教授托马斯·霍普(ThomasHope)说,他没有参与这项研究。“他们必须证明他们可以将他们的[系统]放入细胞中,在生物体内,他们需要它去的地方。我认为这对许多此类技术来说都是一个挑战。”

尽管目前的抗逆转录病毒疗法是有效的,但患者仍然报告由于病毒在体内持续存在或抗逆转录病毒药物本身而产生的负面影响。4弱势国家也更容易获得长期治疗。“现在是我们真正彻底消灭病毒的时候了。我认为我们正处于那个阶段,并且技术和工具都已经可用,”哈利利说,“希望我们很快就能实现这一目标。”