Сделав важный шаг вперед в исследованиях ВИЧ, ученые из Медицинской школы Льюиса Каца при Университете Темпл успешно отредактировали SIV — вирус, тесно связанный с ВИЧ, причиной СПИДа — из геномов нечеловеческих приматов. Этот прорыв приближает исследователей Temple и их сотрудников к разработке лекарства от ВИЧ-инфекции среди людей.
«Мы впервые показываем, что однократная инокуляция нашей конструкции для редактирования генов CRISPR, переносимой аденоассоциированным вирусом, может отредактировать геном SIV из инфицированных клеток макак-резусов» , — сказал Камел Халили, доктор философии. , Лаура Х. Карнелл, профессор и заведующий кафедрой нейробиологии, директор Центра нейровирологии и директор Центра комплексной нейроСПИД Медицинской школы Льюиса Каца при Университете Темпл (LKSOM).
Доктор Халили был старшим соисследователем нового исследования вместе с Тришей Х. Бурдо, доктором философии, адъюнкт-профессором и адъюнкт-заведующим кафедрой неврологии в LKSOM, которая является экспертом по использованию SIV. Модель макаки-резус, инфицированной вирусом обезьяньего иммунодефицита, антиретровирусной терапией (АРТ), для изучения патогенеза и лечения ВИЧ; и с Эндрю Дж. Маклином, доктором философии, адъюнкт-профессором Национального исследовательского центра приматов Тулейна и кафедры микробиологии и иммунологии Медицинской школы Тулейнского университета, и Биньхуа Лингом, доктором философии, адъюнкт-профессором Юго-Западного национального университета. Центр исследований приматов Техасского института биомедицинских исследований. Доктор Линг ранее был адъюнкт-профессором Тулейнского национального исследовательского центра приматов и кафедры микробиологии и иммунологии Медицинской школы Тулейнского университета. Пьетро Манкузо, доктор философии, научный сотрудник лаборатории доктора Халили в отделении нейробиологии ЛКСОМ, был первым автором отчета, который был опубликован 27 ноября в журнале.Nature Communications .
Особое значение имеет то, что новая работа показывает, что конструкция для редактирования генов, разработанная командой доктора Халили, может достигать инфицированных клеток и тканей, которые, как известно, являются вирусными резервуарами для ВИО и ВИЧ. Эти резервуары, представляющие собой клетки и ткани, где вирусы интегрируются в ДНК хозяина и прячутся в течение многих лет, являются основным препятствием для лечения инфекции. SIV или ВИЧ в этих резервуарах недоступны для АРТ, которая подавляет репликацию вируса и выводит вирус из крови. Как только АРТ прекращается, вирусы выходят из своих резервуаров и возобновляют репликацию.
У нечеловеческих приматов ВИО очень похож на ВИЧ. «Модель макаки-резус, инфицированная вирусом SIV, изучаемая в лаборатории доктора Бурдо, является идеальной моделью на крупных животных для повторения ВИЧ-инфекции у людей», — пояснил доктор Халили.
Для нового исследования исследователи начали с разработки конструкции редактирования генов CRISPR-Cas9, специфичной для SIV. Эксперименты на клеточной культуре подтвердили, что инструмент редактирования отщепляет интегрированную ДНК SIV в правильном месте от ДНК клетки-хозяина с ограниченным риском потенциально опасного редактирования генов на участках, не являющихся мишенями. Затем исследовательская группа упаковала конструкцию в носитель аденоассоциированного вируса 9 (AAV9), который можно было вводить внутривенно инфицированным SIV животным.
Доктор Бурдо в сотрудничестве с коллегами из Национального исследовательского центра приматов Тулейна случайным образом отобрал трех макак, инфицированных вирусом иммунодефицита человека, и каждой из них вводили однократную инфузию AAV9-CRISPR-Cas9, а другое животное служило контролем. Через три недели исследователи собрали кровь и ткани у животных. Анализы показали, что у макак, обработанных AAV9-CRISPR-Cas9, конструкция для редактирования генов была распределена по широкому спектру тканей, включая костный мозг, лимфатические узлы и селезенку, и достигла CD4 + Т-клеток, которые являются значительным вирусный резервуар.