Terapia gjenetike mund të eliminojë në mënyrë efektive infeksionin HIV

Sipas një studimi të ri nga Shkolla e Mjekësisë Lewis Katz në Lewis Katz, terapia e modifikimit të gjeneve që synon si HIV-1, virusin përgjegjës për AIDS-in, ashtu edhe CCR5, bashkëreceptorin që ndihmon hyrjen e virusit në qeliza. Universiteti Temple dhe Qendra Mjekësore e Universitetit të Nebraskës (UNMC). Ky studim, i botuar në revistën Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), shënon shembullin e parë të kombinimit të një qasjeje të modifikimit të dyfishtë të gjeneve me medikamente antiretrovirale për të kuruar me sukses kafshët nga HIV-1.

“Ideja për të bashkuar heqjen e ADN-së së HIV-1 me inaktivizimin e CCR5 duke përdorur teknologjinë e modifikimit të gjeneve bazohet në vëzhgimet nga kurat e raportuara në pacientët njerëzorë me HIV,” tha Kamel Khalili, Ph.D., Laura H. Carnell Profesore dhe Kryetare. i Departamentit të Mikrobiologjisë, Imunologjisë dhe Inflamacionit, Drejtor i Qendrës për Neurovirologjinë dhe Redaktimin e Gjeneve dhe Drejtor i Qendrës Gjithëpërfshirëse të NeuroAIDS në Shkollën e Mjekësisë Lewis Katz. “Në ato pak raste të kurave të HIV-it te njerëzit, pacientët iu nënshtruan transplantimit të palcës së eshtrave për leuçemi dhe qelizat e donatorëve që u përdorën mbanin mutacione inaktivizuese CCR5”.

Dr. Khalili dhe Howard E. Gendelman, MD, Profesor dhe Kryetar i Departamentit të Farmakologjisë dhe Neuroshkencës Eksperienciale në UNMC, ishin hetues të lartë në studimin e ri. Dy studiuesit kanë qenë bashkëpunëtorë për një kohë të gjatë dhe kanë kombinuar në mënyrë strategjike pikat e tyre të forta kërkimore për të gjetur një kurë për HIV-in.

“Ne jemi partnerë të vërtetë dhe ajo që kemi arritur këtu është vërtet spektakolare,” tha Dr. Gendelman. “Dr. Ekipi i Khalilit gjeneroi konstruktet thelbësore të redaktimit të gjeneve dhe më pas ne i aplikuam ato konstruksione në modelin tonë të miut LASER-ART në Nebraska, duke përcaktuar se kur duhet të administrohet terapia e modifikimit të gjeneve dhe duke kryer analiza për të maksimizuar heqjen e HIV-1, inaktivizimin e CCR5 dhe shtypja e rritjes virale.”

Në punën e mëparshme, Dr. Khalili dhe Gendelman dhe ekipet e tyre përkatëse treguan se HIV mund të modifikohet nga gjenomet e minjve të gjallë, të humanizuar të infektuar me HIV, duke çuar në një kurë në disa kafshë. Për atë hulumtim, Dr. Khalili dhe bashkë-hetuesi, Rafal Kaminski, Ph.D., Asistent Profesor në Qendrën për Neurovirologjinë dhe Redaktimin e Gjeneve në Shkollën e Mjekësisë Katz, kombinuan ekspertizën e tyre në teknologjinë e modifikimit të gjeneve CRISPR për shënjestrimin e HIV-it. 1 me një strategji terapeutike të njohur si terapi antiretrovirale (ART) me çlirim të ngadaltë me veprim të gjatë (LASER) që u zhvillua bashkë nga Dr. Gendelman dhe Benson Edagwa, Ph.D., Asistent Profesor i Farmakologjisë në UNMC. LASER ART mban replikimin e HIV në nivele të ulëta për periudha të gjata kohore, duke ulur shpeshtësinë e administrimit të ART.

Pavarësisht se ishin në gjendje të eliminonin HIV-in tek minjtë LASER-ART, studiuesit zbuluan se HIV përfundimisht mund të rishfaqet nga rezervuarët e indeve dhe të shkaktojë infeksion të rikthimit. Ky efekt është i ngjashëm me infeksionin rikuperues te pacientët njerëzorë të cilët kanë marrë ART, por papritmas ndalojnë ose përjetojnë një ndërprerje në trajtimin. HIV integron ADN-në e tij në gjenomën e qelizave pritëse, ai mund të qëndrojë i fjetur në rezervuarët e indeve për periudha të gjata kohore, jashtë mundësive të barnave antiretrovirale. Si pasojë, kur ART ndërpritet, riprodhimi i HIV-it rinovohet, duke shkaktuar SIDA.

Për të parandaluar rikthimin e infeksionit, Dr. Khalili dhe kolegët filluan punën në teknologjinë e gjeneratës së ardhshme CRISPR për heqjen e HIV-it, duke zhvilluar një sistem të ri, të dyfishtë që synon eliminimin e përhershëm të HIV-it nga modeli i kafshëve. “Nga historitë e suksesit të pacientëve me HIV njerëzorë që i janë nënshtruar transplantimit të palcës së eshtrave për leuçemi dhe janë shëruar nga HIV, hipoteza jonë ishte se humbja e receptorit të virusit, CCR5, është e rëndësishme për eliminimin e përhershëm të infeksionit HIV,” shpjegoi ai. Ata zhvilluan një procedurë të thjeshtë dhe më praktike për inaktivizimin e CCR5 që përfshin një inokulim IV të molekulës së modifikimit të gjenit CRISPR.

Eksperimentet në minj të humanizuar LASER-ART të kryera nga ekipi i Dr. Gendelman treguan se konstruktet e zhvilluara në Temple, kur administroheshin së bashku, rezultuan në shtypjen virale, restaurimin e qelizave T njerëzore dhe eliminimin e përsëritjes së HIV-1 në 58 përqind të të infektuarve. kafshëve. Gjetjet mbështesin idenë se CCR5 ka një rol kyç në lehtësimin e infeksionit HIV.

Ekipi i Tempullit gjithashtu parashikon që së shpejti të testojë strategjinë e dyfishtë të modifikimit të gjeneve në primatët jo-njerëzor. Për ta bërë këtë, Dr. Khalili do të bashkëpunojë me Tricia H. Burdo, Ph.D., Profesore dhe Zëvendës Kryetare në Departamentin e Mikrobiologjisë, Imunologjisë dhe Inflamacionit në Shkollën e Mjekësisë Katz, një eksperte e njohur në përdorimin e jo- modelet e primatëve njerëzorë për studimin e HIV-1, i cili ishte gjithashtu një bashkautor në studimin e ri. Dr. Burdo dhe ekipi i saj janë të interesuar të kuptojnë përfshirjen e CCR5 në primatët e infektuar me SIV. Laboratori i saj më parë luajti një rol kyç në kërkimet që demonstronin efektivitetin dhe sigurinë e teknologjisë së bazuar në CRISPR në heqjen e ADN-së së HIV-it nga qelizat e primatëve.

Strategjia e re e dyfishtë e modifikimit të gjeneve CRISPR ka një premtim të jashtëzakonshëm për trajtimin e HIV-it te njerëzit. “Është një qasje e thjeshtë dhe relativisht e lirë,” vuri në dukje Dr. Khalili. “Lloji i transplantit të palcës së eshtrave që ka sjellë shërime te njerëzit është i rezervuar për pacientët që kanë gjithashtu leuçemi. Ai kërkon raunde të shumta rrezatimi dhe nuk është i zbatueshëm në rajone me burime të kufizuara, ku infeksioni HIV priret të jetë më i zakonshëm.

“Shërimi i HIV-it është fotografia e madhe,” shtoi Dr. Gendelman. “Nëpërmjet bashkëpunimit tonë të vazhdueshëm, Temple dhe UNMC kanë kryer kërkime domethënëse që mund të ndikojnë përfundimisht në jetën e shumë njerëzve.”