专家园地

您所在位置:首页 > 专家园地 > 正文

基因编辑策略消除了活体动物的HIV-1感染

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-23浏览次数:713

由于病毒可以隐藏在潜伏的水库中,因此艾滋病毒感染的永久性治疗仍然难以捉摸。但现在,在5月3日出版的分子治疗研究中发表的一项新研究中,坦普尔大学(LKSOM)和匹兹堡大学刘易斯卡茨医学院的科学家们已经证明,他们可以从活体动物的基因组中去除HIV DNA。消除进一步的感染。他们是第一个在三种不同的动物模型中完成这项壮举的人,包括一种“人源化”模型,其中小鼠移植了人类免疫细胞并感染了病毒。

该团队首次证明HIV-1复制可以完全关闭,并使用称为CRISPR/Cas9的强大基因编辑技术从动物的感染细胞中清除病毒。这项工作由MD,MD,代谢疾病中心副教授和LKSOM病理学系(以前在神经科学系)领导; Kamel Khalili,博士,Laura H. Carnell教授,神经科学系主任,神经病理学中心主任,LKSOM综合神经病学艾滋病中心主任;和Won-Bin Young博士,博士。在研究期间,Young博士是匹兹堡大学医学院放射学助理教授。杨博士最近加入了LKSOM。

这项新工作建立在该团队之前于2016年发布的概念验证研究的基础上,其中他们使用HIV感染的大鼠和小鼠模型将HIV-1 DNA整合到动物体内每个组织的基因组中。他们证明了他们的策略可以在实验动物的大多数组织中从基因组中去除HIV-1靶向片段。

“我们的新研究更全面,”胡博士说。 “我们已经验证了以前工作的数据并提高了基因编辑策略的效率。我们还表明,这种策略适用于另外两种小鼠模型,一种代表小鼠细胞的急性感染,另一种代表人类细胞的慢性或潜伏感染。 “

在这项新研究中,研究小组在转基因小鼠中遗传性地灭活了HIV-1,使病毒基因的RNA表达降低了约60%至95%,证实了他们的早期发现。然后他们在小鼠身上测试了他们的系统,他们是EcoHIV的急性感染,EcoHIV是人类HIV-1的小鼠。

“艾滋病毒在急性感染期间会积极复制,”Khalili博士解释说。 “使用EcoHIV小鼠,我们可以研究CRISPR/Cas9阻止病毒复制并可能预防全身感染的能力。”他们的策略在EcoHIV小鼠中的去除效率达到96%,为使用CRISPR/Cas9系统预防性治疗HIV-1提供了第一个证据。

在第三个动物模型中,潜伏的HIV-1感染在植入人免疫细胞(包括T细胞)的人源化小鼠中复发,随后是HIV-1感染。 “这些动物在人类T细胞的基因组中携带潜伏的HIV,病毒可以逃避检测,”胡解释说。在用CRISPR/Cas9单独处理后,成功地从嵌入小鼠组织和器官的潜伏感染的人细胞中除去病毒片段。

在所有三种动物模型中,研究人员使用基于称为AAV-DJ/8的亚型的重组腺相关病毒(rAAV)载体传递系统。 “AAV-DJ/8亚型结合了多种血清型,为我们的CRISPR/Cas9系统提供了更广泛的细胞靶标,”胡博士说。他们还重新设计了他们以前的基因编辑设备,现在携带一套四个指导RNA,所有这些都旨在有效地从宿主细胞基因组中去除整合的HIV-1 DNA,并避免潜在的HIV-1突变逃逸。

为了确定该策略的成功,该团队测量了HIV-1 RNA的水平并使用了新的体内生物发光成像系统。 “匹兹堡大学的Young博士开发的成像系统确定了HIV-1感染细胞在体内的空间和时间位置,使我们能够实时观察HIV-1复制,并在潜伏感染的细胞中基本上观察到它。组织.HIV-1水库,“Khalili博士解释说。

这项新研究标志着寻求永久治愈艾滋病毒感染的又一重大进展。 “下一阶段将重复灵长类动物研究,这是一种更适合艾滋病毒感染疾病的动物模型,以进一步证明潜伏感染的T细胞和其他HIV-1庇护所中HIV-1 DNA的消除,包括脑细胞,”博士Khalili说:“我们的最终目标是在人类患者身上进行临床试验。”