用基因編輯工具治療 HIV 感染
人類抵禦病毒的傳統方法是讓免疫系統接觸病毒的表面抗原,從而在真正感染時能迅速做出反應。但由於 HIV 外層的抗原非常容易變異,所以這種傳統的免疫方法是無效的。但近日,來自美國天普大學以及匹茲堡大學的聯合研究團隊使用 CRISPR/Cas9 這種基因編輯工具。成功將 HIV 的 DNA 從小鼠 T 細胞基因組中抹去,從而徹底阻止 HIV 的複製。這將為 HIV 的治療提出新的思路。
CRISPR/Cas9 這項技術通過引導剪刀樣蛋白來尋找細胞內特定的 DNA,隨後對找到的特定 DNA 進行更替或者「編輯」。
CRISPR 指的是一種從單核生物體內提取的特殊重複 DNA 序列,該序列與一種叫做 Cas9 的 RNA 引導酶相對應。目標 RNA 將會整合到 Cas9 上,隨後它便會尋找特定匹配的基因序列,一旦發現,Cas9 就會將其從正常基因中移除掉。
2016 年初,該團隊首次證明 CRISPR/Cas9 可以將被感染大鼠體內的 HIV 從染色體中順利清除。這次,他們證明這種方法針對急性期和潛伏期的感染都是有效的。
「我們進一步完善了先前的研究成果,首先,我們確定了先前實驗的有效性。在此之上,我們還進一步優化了清除效率」,天普大學的胡文輝 (音譯) 表示。「我們在這次實驗中還使用了另外幾種動物模型,一種模擬了 HIV 急性感染,另外一個模擬了慢性感染,第三種模型則是移植了人類免疫細胞的老鼠。」
實驗結果顯示,這種方法對活躍期或者潛伏期感染均有效。對於治療 HIV 而言,能做到清除潛伏期的病毒是非常重要的。因為藥物治療最多只能抑制住 HIV 的複製,被抑制的 HIV 會潛伏在免疫系統中,而潛伏期可達數年之久,一旦停葯,病毒的複製就會立刻反彈。也就是說,HIV 感染者必須終身服藥。
為了檢測 HIV 複製是否真的被終止,胡的團隊還特地開發了一套成像系統,「這套成像系統會重點監測 HIV 集中分布的區域,這樣我們就能實時觀察 HIV 的複製情況。」,來自天普大學的團隊成員 Kamel Khalili 表示。
該團隊目前準備在靈長類動物身上進行類似的實驗,並希望在未來能進行臨床試驗。
「實驗的下一階段將在靈長類動物上進行,這類動物感染後的表現將更加接近於人類,這樣我們可以更充分的證明我們的方法能徹底的消滅 HIV,即使是處於潛伏狀態的。」
「我們的最終目標是將該方法推廣到臨床試驗階段」
新治療方法的發現很鼓舞人心,但是該團隊需要克服的困難還有很多。根據一項去年的研究顯示:HIV 會有針對的進行變異,從而避免自己的基因被特定的 CRISPR/Cas9 識別。因此該療法能否長期有效還有待觀察。但無論如何,這個治療方法仍然值得我們持續關注。
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