治癒艾滋病的福音來啦!
Kamel Khalili博士,美國天普大學劉易斯卡茨醫學院的神經科學系主任、神經病毒學中心主任、綜合神經艾滋病中心主任。
近日,美國天普大學劉易斯卡茨醫學院(LKSOM)和內布拉斯加州大學醫學中心(UNMC)的研究人員首次從活體動物的基因組中消除了具有複製能力的HIV-1 DNA,研究結果於7月2日在線發表在《自然通訊》雜誌上,這標誌著可能治癒人類HIV感染的關鍵一步。
「我們的研究表明,如果按順序進行抑制HIV複製的治療和基因編輯治療,就可以從受感染動物的細胞和器官中清除HIV。」 Kamel Khalili博士說,他是LKSOM的神經科學系主任、神經病毒學中心主任、綜合神經艾滋病中心主任。
目前的艾滋病治療側重於使用抗逆轉錄病毒治療(AntiRetroviral Therapy, ART),這種療法能夠抑制HIV的複製,但不能將病毒從體內消除,因此它並不能治癒艾滋病,需要終生使用,如果停止,HIV就會反彈,重新複製並促進艾滋病的發展。HIV能夠將其DNA序列整合到免疫系統細胞的基因組中,使其在免疫系統中處於休眠狀態,抗逆轉錄病毒藥物無法接近艾滋病毒,這正是造成HIV反彈的直接原因。
在之前的工作中,Khalili博士的團隊使用CRISPR-Cas9技術開發了一種新的基因編輯和基因治療遞送系統,旨在從攜帶病毒的基因組中去除HIV的DNA。在大鼠和小鼠中,他們發現基因編輯系統可以有效地從感染細胞中去除大量的HIV DNA片段,顯著影響病毒基因的表達。然而,與ART類似,基因編輯本身不能完全消除艾滋病毒。
而在這項新研究中,Khalili博士和同事們將他們的基因編輯系統與最近開發的一種名為「長效緩釋(long-acting slow-effective release, LASER)-ART」的治療策略相結合。LASER-ART技術是由論文的共同通訊作者Howard Gendelman博士和UNMC藥理學助理教授Benson Edagwa博士共同開發的。
LASER-ART靶向病毒的避難所,能夠在較長時間內維持低水平的HIV複製,從而降低ART的頻率。在新療法中,抗逆轉錄病毒藥物的化學結構發生了藥理學上的變化,它們被包裝成納米晶體,能夠很容易分布到HIV可能潛伏的組織中,並在細胞內儲存數周,緩慢地釋放藥物。
Khalili博士說:「我們想看看LASER-ART是否能夠在足夠長的時間裡抑制HIV複製,從而使CRISPR-Cas9完全清除細胞中的病毒DNA。」
為了驗證他們的想法,研究人員用小鼠製造了HIV易感的人類T細胞,允許長期的病毒感染和ART誘導的潛伏期。一旦確定感染,小鼠便開始接受LASER-ART治療,緊接著利用CRISPR-Cas9清除細胞中的HIV DNA。在療程結束時,研究人員對小鼠的病毒載量進行檢測,結果發現,大約三分之一感染HIV的小鼠體內的病毒DNA完全消失。
「這種療法需要CRISPR-Cas9和LASER-ART等抑制病毒複製的方法同時作用,這樣才能真正治療艾滋病毒感染。我們現在有了一條清晰的道路,一年內可以在在非人類靈長類動物身上進行試驗,也可能在人類患者身上進行臨床試驗。」 Khalili博士說。
科界原創
編譯:花花
審稿:阿淼
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