ХИВ е изключително труден за лекуване, защото се интегрира в ДНК на човешките клетки. Ако пациент с ХИВ престане да приема терапията си, инфекцията се възстановява.
Открит е нов метод, който прецизно изрязва вирусната ДНК от човешката ДНК, отваряйки пътя за намиране на безопасен и ефективен метод за пълното елиминиране на ХИВ от човешкото тяло.
Ново изследване, представено преди тазгодишния Европейски конгрес по клинична микробиология и инфекциозни болести (ECCMID 2024, Барселона, 27-30 април) от екип от изследователи в Нидерландия, показва как най-новата технология за редактиране на гени CRISPR-Cas може да се използва за елиминиране на всички следи от ХИВ от заразени клетки в лабораторията, което поражда надежди за излекуване.
Проучванията, ръководени от д-р Елена Херера-Карийо и част от нейния екип (Юанлинг Бао, Джънхао Ю и Паскал Кроон) от медицинския център Amsterdam UMC, представляват значителен пробив в търсенето на лек за ХИВ.
Технологията за редактиране на гени CRISPR-Cas е новаторски метод в молекулярната биология, който позволява прецизни промени в геномите на живите организми. Тази революционна техника, донесла на нейните изобретатели – Дженифър Дудна и Еманюел Шарпентие, Нобеловата награда за химия през 2020 г., позволява на учените точно да насочват и модифицират специфични сегменти от ДНК (генетичния код) на организма. Функционирайки като молекулярни „ножици“ с ръководството на водеща РНК (gRNA), CRISPR-Cas може да среже ДНК на определени места. Това улеснява или изтриването на нежелани гени, или въвеждането на нов генетичен материал в клетките на организма, проправяйки пътя за напреднали терапии.
Едно от значителните предизвикателства при лечението на ХИВ е способността на вируса да интегрира своя геном в ДНК на гостоприемника, което го прави изключително труден за елиминиране. Множество мощни антивирусни лекарства се използват за лечение на HIV инфекцията в момента. Въпреки ефикасността си, антивирусната терапия трябва да продължи през целия живот, тъй като ХИВ може да се активира повторно от установените резервоари, когато лечението бъде спряно.
Авторите обясняват, че CRISPR-Cas предоставя ново средство за прецизно насочване към ХИВ ДНК. Те казват: „Нашата цел е да разработим надежден и безопасен комбиниран CRISPR-Cas режим, като се стремим към всеобхватно „лечение на ХИВ за всички“, което може да инактивира разнообразни щамове на ХИВ в различни клетъчни контексти“. Това се налага, защото ХИВ може да зарази различни видове клетки и тъкани в тялото, всяка със своя уникална среда и характеристики. По този начин изследователите търсят начин да се насочат към ХИВ във всички тези ситуации.
В изследването си, авторите използват молекулярната ножица CRISPR-Cas и две gRNAs срещу „консервирани“ ХИВ последователности. Което означава, че са се фокусирали върху части от генома на вируса, които са еднакви във всички известни щамове на ХИВ. Авторите са постигнали излекуване на ХИВ-инфектирани Т клетки. Като се фокусира върху тези консервирани участъци, подходът цели да осигури широкоспектърна терапия, способна да се бори ефективно с множество варианти на ХИВ.
Те поясняват, че размерът на превозното средство (известно като „вектор“), използвано за транспортиране на касетата, кодираща терапевтичните CRISPR-Cas реагенти в клетките, е твърде голямо. Поради това логистично предизвикателство, авторите са изпробвали различни техники за намаляване на размера на касетата – и следователно на самата векторна система.
С по-прости думи, те се опитват да опаковат извънгабаритен багаж в компактна кола за пътуване до заразената клетка, което ги кара да търсят начини да намалят „багажа“ (касета) за по-лесно транспортиране.
Друг проблем, който авторите са искали да преодолеят, е бил достигането до клетките-резервоари на ХИВ, от които инфекцията се възстановява когато лечението на ХИВ бъде спряно.
Авторите допълнително са оценили различни CRISPR-Cas системи от различни бактерии, за да определят тяхната ефективност и безопасност при обработката на заразени с HIV CD4+ Т клетки. Те споделиха резултати от две системи – saCas9 и cjCas. SaCas9 е показала изключителна антивирусна активност, успявайки напълно да инактивира ХИВ с една водеща РНК (gRNA) и изрязва вирусната ДНК с две gRNA.
Стратегията за минимизиране на размера на вектора е била успешна, подобрявайки доставянето му до заразените с HIV клетки. Нещо повече, те са успели да се насочат към скритите резервоарни клетки на ХИВ чрез фокусиране върху специфични протеини, открити на повърхностите на тези клетки – CD4+ и CD32a+.
Авторите казват: „Ние разработихме ефективна комбинаторна CRISPR-атака срещу ХИВ в различни клетки и местата, където той може да бъде скрит в резервоари, и демонстрирахме, че терапевтичните средства могат да бъдат доставени специфично до интересуващите ни клетки. Тези открития представляват ключов напредък към разработването на стратегия за лечение.”
Авторите подчертават, че тяхната работа е все още в етап научно изследване, доказващо хипотеза и няма да се превърне в лек за ХИВ още утре. Те казват: „Следващите ни стъпки включват оптимизиране на пътя на доставка, за да се насочи към голямата част от резервоарните клетки на ХИВ. Ще комбинираме терапевтичните средства CRISPR и реагентите, насочени към клетъчните рецептори, и ще преминем към предклинични модели, за да проучим в детайли ефикасността и безопасността на стратегията за комбинирано лечение.
Това ще бъде инструмент за постигане на доставка на CRISPR-Cas специфично до резервоарните клетки и избягване на доставка в нерезервоарни клетки. Тази стратегия цели да направи тази система възможно най-безопасна за бъдещи клинични приложения. Надяваме се да постигнем правилния баланс между ефикасност и безопасност на тази стратегия. Само тогава можем да обмислим клинични изпитвания на този подход за лечение при хора. Въпреки че тези предварителни констатации са много обнадеждаващи, е преждевременно да се декларира, че има функционално лечение на ХИВ на хоризонта.“
Източник: https://www.eurekalert.org/news-releases/1038161
