Genscher afskærer HIV-genetisk materiale

Nyudviklet enzym fjerner viralt DNA nøjagtigt fra cellens genetiske materiale

For en kur mod HIV er det ikke nok at stoppe kun multiplikationen af ​​virus, også virus-DNA'et skal fjernes fra cellerne. Her i gule kan spirende HI-vira genkendes på en T-celle. © NIAID / NIH
læst op

Fuldstændig elimineret: Tyske forskere har udviklet en gen-saks, der skærer HI-virusets DNA fra det berørte cellers genetiske materiale. I testen fjernede enzymet nøjagtigt og fuldstændigt virussen fra prøver af inficerede immunceller. Hos mus med humane immunceller lykkedes det mest. Sådanne gensaks er således en lovende fremgangsmåde mod HIV, ifølge forskerne i tidsskriftet "Nature Biotechnology.

Når AIDS-virussen angriber en celle, vil det ikke være let at slippe af med den. Fordi virussens første handling efter infektion er, at den infiltrerer sit genom, den såkaldte provirus, i værtscelle-DNA'et. Selvom tidligere HIV-terapier kan forhindre aidsvirus i at formere sig, og ifølge konstruktionsinstruktionerne for dette genom dannes yderligere viruspartikler. Dog er HIV-genomet, der er integreret i cellernes genom, intakt.

Nærhed til HIV-DNA

Forskere overalt i verden arbejder på måder at knække denne sidste bastion af HIV-virussen på. For to år siden lykkedes det en forskningsgruppe at udskære det virale DNA fra cellens genetiske materiale for første gang. Deres enzymkombination genkendte HIV-DNA i genomet til inficerede celler og frigav dem. Derefter kom cellens DNA-reparationssystem sammen med de løse ender.

HIV-virussen introducerer sit DNA i genomet i sin værtscelle. © NIH

En endnu mere præcis gensaks i form af et designerenzym er nu udviklet af Janet Karpinski fra TU Dresden og hendes kolleger. Rekombinasen Brec1 genkender en sekvens på 34 basepar i det virale genom og starter dets sektion her. Testet på celleisolater fra HIV-patienter er det muligt i 90 procent at fjerne provirus fra den humane værtscelle med nøjagtighed.

Første test på mus vellykket

I et andet eksperiment testede forskerne effektiviteten af ​​deres rekombinase på levende dyr. De bruger genetisk manipulerede mus, der er blevet injiceret med humane HIV-inficerede lymfocytter. Efter at disse inficerede celler var etableret, behandlede Karpinski og hendes kolleger dyrene med den samme gensaks. udstilling

Resultatet: Viral belastning i blodet fra de behandlede mus faldt markant i ugerne efter introduktionen. Yderligere undersøgelser viste også, at i det mindste i nogle af de oprindeligt inficerede celler ikke findes HIV-DNA. "Samlet viser dette en betydelig antiviral aktivitet af Brec1 også på organismeniveau, " siger forskerne.

I cellekulturer og mus fungerer den nye rekombinase - uanset om den gør det hos mennesker, men endnu ikke har vist. HPI / Udo Thomas

"Lovende kandidat til en terapi"

Cellebeskadigende eller genotoksiske bivirkninger blev angiveligt ikke observeret. I modsætning til tidligere fremgangsmåder viste den nyudviklede rekombinase sig også at være mere nøjagtig end tidligere gensaks. Ifølge Karpinski og hendes kolleger kunne Brec1 derfor være en lovende kandidat til fuldstændigt at fjerne HIV-virussen hos andre patienter med HIV.

For eksempel kunne det nye enzym anvendes som en del af stamcelleterapi, ifølge forskerne. I dette tilfælde vil forløberceller af de HIV-overvejende påvirkede CD4 + -immunceller være forudgående med instruktionerne til denne gensaks. Cellerne producerer derefter dette enzym alene og kan straks skære HIV-DNA'et ud i en infektion fra deres genom.

Hvis disse manipulerede stamceller introduceres i HIV-patienter, producerer de CD4-celler i deres kroppe, der besidder alle disse rekombinaser. "Med hensyn til Brec1 er et klinisk fase 1 forsøg med et lille antal HIV-patienter tænkeligt, " siger Karpinski og hendes kolleger. (Nature Biotechnology, 2016; doi: 10.1038 / nbt.3467)

(Nature / TU Dresden, 23.02.2016 - NPO)