Nature子刊:强强联手将艾滋病病毒“赶出”活体动物基因组
2019/07/05
改良版ART疗法遇上基因“魔剪”CRISPR这个强助攻,让我们迈出治愈艾滋病的关键一步。

我们离治愈艾滋病还有多远?当改良版ART疗法遇上基因“魔剪”CRISPR这个强助攻,我们迈出了治愈艾滋病的关键一步。

HIV病毒会造成人体免疫系统缺陷,它直接侵犯人体的免疫系统,破坏细胞免疫和体液免疫。不仅使人体的免疫系统难以抵御侵害,而且给特效治疗药物和预防疫苗的研制带来困难。

近日,《Nature Communication》上发表了一篇令人兴奋的文章。坦普尔大学刘易斯•卡茨医学院和内布拉斯加大学医学中心(UNMC)的研究人员合作,首次在活体动物的基因组里消除了控制艾滋病病毒的DNA。


DOI:10.1038 / s41467-019-10366-y

改造传统ARV药物

目前,艾滋病患者主要是依靠抗逆转录病毒药物(ARVs)抑制体内的HIV病毒,使其保持在“休眠”状态,从而大大降低病毒活性。但是这并不能彻底消灭HIV病毒。HIV病毒可以不断自我复制和变异,因而会对药物产生抗药性。一旦患者停止用药,病毒就会再次对人体免疫系统发起进攻。这意味着患者必须终身服药。


UNMC药理学博士Howard Gendelman和Benson Edagwa对传统的ARV药物进行了改造,研制了一种新型LASER ART药物。他们将传统的ARVs调整变成晶体结构,然后包裹在脂溶性颗粒中。这使得药物能够在艾滋病毒容易隐藏的地方(如肝脏、淋巴组织和脾脏等)穿透细胞膜。在进入细胞后,这种晶体结构能够更缓慢地释放药物,使它们持续杀死休眠中的病毒。LASER ART可以减少血液中病毒的复制活性,并大大降低给药频率。

基因“魔剪”神助攻

为了保证没漏网之鱼,研究人员进一步使用了基因“魔剪”CRISPR-cas9在被感染细胞中剪切药物未能消灭的HIV病毒。但显然,单独使用基因编辑是不够的。HIV病毒一旦“苏醒”便会大量复制,CRISPR不可能无一遗漏地编辑它们。


Kamel Khalili博士 图片来源:坦普尔大学刘易斯•卡茨医学院

Khalili博士表示:“我们想看看是否可以通过LASER ART抑制HIV复制,从而使CRISPR-Cas9可以完全清除病毒DNA。”

为了验证他们的想法,研究人员改造老鼠的基因,模拟易受HIV感染的T细胞,允许病毒长期的感染和潜伏。一旦感染被确定,小鼠接受LASER ART治疗,随后使用CRISPR-Cas9剪除HIV病毒。在联合疗程结束时,研究人员对小鼠进行病毒载量进行了检测。分析显示,大约三分之一感染HIV病毒小鼠体内的艾滋病毒DNA完全消失。

与之相对的是单一使用CRISPR或单一使用LASER ART治疗的实验结果。研究人员对接受单一治疗的两组小鼠进行了5到8周的观察,发现它们的HIV终水平都有所回升。

结语

该团队已经在非人类灵长类动物身上测试这一联合治疗,并希望确认相同的结果。如果可以,它将打开人体测试的大门。研究人员的下一步计划便是将这种方法推广应用于临床,将这种或将改变人们生活的疗法进行商业化。

艾滋病毒是一种全球性流行病,影响了近3700万人。尽管该病毒是可以治疗的,但是针对一些引起医学界关注的药物产生了抗药性,这让艾滋病治疗进展比以往更加紧迫。

参考资料:

[1] HIV eliminated from the genomes of living animals

[2] For the First Time, Researchers Eliminated HIV From the Genomes of Living Animals


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