Команда первая, чтобы продемонстрировать, что ВИЧ, 1 повторение может быть полностью закрыто и вирус, уничтожен из инфицированных клеток у животных с сильной генной технологией редактирования, известной как CRISPR/Cas9. Работа была во главе с Вэньхой Ху, Мэриленд, доктор философии, в настоящее время Адъюнкт-профессор в Центре Исследования Нарушения обмена веществ и Отделе Патологии (ранее в Отделе Нейробиологии) в LKSOM; Камель Хэлили, доктор философии, профессор Лоры Х. Карнелл и Председатель Отдела Нейробиологии, директор Центра Нейровирусологии, и директор Всестороннего Центра NeuroAIDS в LKSOM; и Уон-Бен Янг, доктор философии доктор Янг был доцентом в Отделе Рентгенологии в Медицинской школе Питтсбургского университета во время исследования. Доктор Янг недавно присоединился к LKSOM.
Новая работа основывается на предыдущем исследовании доказательства понятия, которое команда опубликовала в 2016, в котором они использовали трансгенные модели крысы и мыши с ВИЧ 1 ДНК, включенная в геном каждой ткани тел животных. Они продемонстрировали, что их стратегия могла удалить целенаправленные фрагменты ВИЧ 1 от генома в большинстве тканей у экспериментальных животных.«Наше новое исследование более всестороннее», сказал доктор Ху. «Мы подтвердили данные из нашей предыдущей работы и повысили эффективность нашей генной стратегии редактирования.
Мы также показываем, что стратегия эффективная при двух дополнительных моделях мыши, одной представляющей острой инфекции в клетках мыши и другом представлении хроническая, или скрытая, инфекция в клетках человека».В новом исследовании команда генетически инактивировала ВИЧ 1 у трансгенных мышей, уменьшив выражение РНК вирусных генов примерно на 60 – 95 процентов, подтвердив их более ранние результаты. Они тогда проверили свою систему у мышей, остро зараженных EcoHIV, мышь, эквивалентная из человеческого ВИЧ 1.«Во время острой инфекции ВИЧ активно копирует», объяснил доктор Хэлили. «С мышами EcoHIV мы смогли исследовать способность стратегии CRISPR/Cas9 заблокировать вирусное повторение и потенциально предотвратить системную инфекцию». Эффективность вырезания их стратегии достигла 96 процентов у мышей EcoHIV, представив первые свидетельства для ВИЧ 1 уничтожение профилактическим лечением с системой CRISPR/Cas9.
В третьей модели животных скрытый ВИЧ 1 инфекцию резюмировали у гуманизированных мышей, привитых с человеческими иммуноцитами, включая клетки T, сопровождаемые ВИЧ 1 инфекция. «Эти животные переносят скрытый ВИЧ в геномах человеческих клеток T, куда вирус может избежать обнаружения», объяснил доктор Ху. После единственного лечения с CRISPR/Cas9 вирусные фрагменты были успешно удалены от скрытым образом зараженных клеток человека, включенных в ткани мыши и органы.
Во всех трех моделях животных исследователи использовали векторную систему доставки рекомбинантного гена, adeno-связанного вирусного (rAAV) на основе подтипа, известного как AAV-DJ/8. «AAV-DJ/8 подтип объединяет многократные серотипы, давая нам более широкий ряд целей клетки доставки нашей системы CRISPR/Cas9», сказал доктор Ху. Они также повторно спроектировали свой предыдущий генный аппарат редактирования, чтобы теперь нести ряд четырех РНК руководства, все разработанные, чтобы эффективно вырезать интегрированный ВИЧ 1 ДНК от генома клетки – хозяина и избежать потенциального ВИЧ 1 мутационное спасение.Чтобы определить успех стратегии, команда измерила уровни ВИЧ 1 РНК и использовала новую живую систему отображения биолюминесценции. «Система отображения, разработанная доктором Янгом, в то время как в Питтсбургском университете, точно определяет пространственное и временное местоположение HIV-1-infected в теле, позволяя нам наблюдать ВИЧ 1 повторение в режиме реального времени и по существу видеть ВИЧ 1 водохранилище в скрытым образом инфицированных клетках и тканях», объяснил доктор Хэлили.
Новое исследование отмечает другой важный шаг вперед в преследовании постоянного лекарства от ВИЧ-инфекции. «Следующая стадия должна была бы повторить исследование у приматов, более подходящая модель животных, где ВИЧ-инфекция вызывает болезнь, чтобы далее продемонстрировать устранение ВИЧ 1 ДНК в скрытым образом зараженных клетках T и других территориях святилища для ВИЧ 1, включая клетки головного мозга», сказал доктор Хэлили. «Наша возможная цель – клиническое испытание в человеческих пациентах».