Медицинский прорыв: учёным удалось "стереть" ВИЧ из геномов мышей

Достижения учёных в области медицины значительно улучшили жизнь ВИЧ-инфицированных пациентов. Вирус иммунодефицита человека научились "усмирять". Но несмотря на многочисленные исследования, в мире не существует средства, позволяющего полностью устранить ВИЧ из организма.

Недавно же группа исследователей из США совершила настоящий прорыв в этой области. Учёные впервые полностью удалили вирус из генома мышей при помощи инструмента редактирования генов CRISPR-Cas9 и препарата для подавления ВИЧ. Но обо всём по порядку.

Почему так трудно найти лекарство от ВИЧ? Дело в том, что этот вирус является невероятно "цепким". Считается, что он навсегда внедряет свой геном в ДНК жертвы, становясь из-за этого практически неизлечимым.

Коварство вируса состоит и в другом: когда он не занят репликацией (размножением) и, как следствие, не распространяется по организму, он находится в своего рода спячке и остается невидимым для иммунной системы хозяина.

Но как только иммунная защита ослабевает, ВИЧ начинает размножаться и распространяться по организму с новой силой.

Стоит отметить, что сам вирус не является причиной смерти людей, но он делает их иммунитет бессильным перед другими заболеваниями. Отсюда и название: вирус иммунодефицита человека.

Благодаря усилиям по профилактике и расширению доступа к антиретровирусной терапии показатели смертности из-за СПИДа снижаются: в 2005 года от сопутствующих ему болезней умерли 1,9 миллиона человек, в 2016 году – один миллион человек.

Современные антиретровирусные препараты хорошо подавляют размножение вируса, но они не выводят ВИЧ из организма. Поэтому пациенты вынуждены применять их на протяжении всей жизни. Но учёные не теряют надежду найти способ избавить пациентов от опасного вируса.

Так, в 2014 году исследователи из Школы медицины при Университете Темпл применили технологию редактирования генов, чтобы удалить ДНК ВИЧ-1 из культивируемых клеток человека. Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно описывали это достижение.

Теперь же эти специалисты совместно с учёными из Медицинского центра Университета Небраски применили ту же стратегию в работе с мышами.

При этом специалисты использовали CRISPR-Cas9 с новым видом антиретровирусной терапии под названием LASER ART. Эта система нацелена на клеточные резервуары, где скрывается ВИЧ, и способна подавлять репликацию вируса в течение длительных периодов времени.

С этой целью препарат "упаковывают" в нанокристаллы, которые помогают ему распространяться в тканях, где ВИЧ, скорее всего, находится в состоянии покоя. Оказавшиеся в нужном месте нанокристаллы остаются внутри клеток в течение нескольких недель, медленно высвобождая препарат.

В рамках недавней работы учёные хотели выяснить, может ли это средство достаточно долго сдерживать репликацию ВИЧ, чтобы CRISPR-Cas9 сумел полностью избавить клетки от вирусной ДНК.

Специалисты проверили это предположение на генетически модифицированных мышах, которые после хитрых манипуляций смогли производить человеческие Т-клетки, восприимчивые к ВИЧ-инфекции. Соответственно, сами животные стали уязвимы к этому недугу.

Сначала исследователи подавляли репликацию вируса при помощи LASER ART, а затем применили CRISPR-Cas9, чтобы вырезать необходимые последовательности ДНК в инфицированных клетках.

Последующий анализ показал, что ВИЧ-1 был полностью удалён примерно у трети мышей. Анализы крови, костного мозга и лимфоидной ткани (мест, где вирус любит прятаться и дремать) не выявили никаких его следов. Этот результат не идеальный, но многообещающий.

Пока остаётся неясным, почему одни животные смогли избавиться от вируса, а другие нет. Возможно, будущие работы помогут найти ответ на этот вопрос.

Как отмечает соавтор работы доктор Камел Халили (Kamel Khalili), исследование показывает, что для лечения ВИЧ-инфекции необходимо объединить два метода: его подавление при помощи LASER ART, а затем вырезание последовательности ДНК в клетках, в которых остался вирус, инструментом CRISPR-Cas9.

По его словам, теперь специалисты намерены опробовать инновационный метод на приматах и, возможно, на людях в течение года.

Эксперты подчёркивают тот факт, что результаты являются предварительными. Исследователям ещё предстоит проверить безопасность нового метода лечения и определить, не приводит ли его использование к таким побочным эффектам, как рак.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Nature Communications.

Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о новой вакцине против ВИЧ, которая спасает обезьян и вызывает иммунный ответ у людей. Писали мы и о вакцине против ВИЧ, которая подавляет 31 процент штаммов вируса, а также об антителе, которое может бороться с 99 процентами штаммов ВИЧ.