Учёные впервые извлекли вирус ВИЧ из ДНК

Ученые из Темпльского университета США во главе с профессором Камилем Халили в первый раз сумели извлечь ВИЧ из ДНК живого организма. Этот прорыв является важным шагом на пути к созданию действенных методик лечения ВИЧ.

Команда молекулярных биологов из США и Италии проверили работоспособность недавно созданного метода очистки генома от следов ВИЧ на грызунах. Система редактирования CRISPR/Cas9, которую ранее для этого использовали только на клеточных культурах, оказалась способна работать и в целом организме, однако эффективность процесса пока неизвестна, сообщает сайт N+1 ссылаясь на журнал«Gene Therapy».

Разработка комбинированной антиретровирусной терапии в последние 20 лет дала возможность радикально продвинуться в борьбе с активной формой вируса иммунодефицита человека. Настолько, что ожидаемое время жизни получающих лекарства ВИЧ-положительных людей уже лишь немногим меньше средне-статистического времени жизни обычного человека. Главной сложностью в борьбе с ВИЧ остается его способность встраиваться в геном зараженной клетки. Антиретровирусные препараты подавляют способность вируса размножаться, но это никак не влияет на «прячущуюся» в ДНК некоторых зараженных клеток копию вируса, которая способна вызвать ремиссию. Из-за этого ВИЧ-инфицированные люди вынуждены принимать лекарства всю жизнь.

Создание метода редактирования генома CRISPR/Cas9 в ближайшем будущем способно решить эту проблему. Метод подразумевает внесение в точно определенное место генома (в данном случае — в гены ВИЧ, «сидящие» в произвольном месте ДНК человека) нескольких разрывов. Разрывы стимулируют починку (рекомбинацию) ДНК, которая в конечном итоге приводит к вырезанию вирусных генов.

Сложность данной терапии заключается в первую очередь в способе доставки CRISPR/Cas9-системы в каждую из зараженных клеток. Делается это обычно с помощью модифицированных аденовирусов, которые выступают как носители системы.

Работоспособность этого метода для удаления ВИЧ уже проверяло несколько групп ученых. Например, недавно было показано, что он работает на линии человеческих Т-лимфоцитов. Но в тоже время, эффективность на отдельных клетках и в организме может сильно отличаться, т. к. аденовирусу-носителю с генами CRISPR/Cas9 гораздо проще проникнуть в клетки, когда они растут в культуре, чем тогда, когда они находятся в тканях живого организма.

В своих новых исследованиях ученым удалось показать, что по крайней мере на мышиной и крысиной моделях болезни генная терапия работает: во многих зараженных клетках система CRISPR/Cas9 действительно удаляет гены ВИЧ. Ключевой параметр эффективности — долю очищенных от вируса клеток — авторы работы еще не измеряли, но активность вирусных генов (измеренная по количеству синтезированной с них РНК) снижается на 80-90%.

Отметим, что на данном этапе ученые только грубо опробовали работоспособность метода. О готовой терапии речи не идет: все эксперименты были сделаны на грызунах, которые в норме ВИЧ не заражаются и вообще сильно отличается от приматов. Кроме того, результаты были получены всего на нескольких животных. При всем этом само исследование интересно тем, что в нем показана работоспособность не обычной версии системы CRISPR/Cas9, а версии со специально уменьшенной нуклеазой — она лучше подходит для генетической терапии с помощью вирусных векторов. Поиск более компактных версий нуклеаз для замены очень крупной Cas9 (~160kDA) является одним из самых активно развивающихся направлений всей тематики исследований CRISPR.