Człowiek-molekularny głupiec HIV w ataku na atrapę
Naukowcy z Harvard Medical School i Scripps Research Institute na Florydzie ogłosili, że nowa terapia genowa, dostarczana domięśniowo, skutecznie blokuje przenoszenie HIV-1 i HIV-2 w grupie małp makaków wielokrotnie narażonych na działanie wirusa. Odkrycie jest postrzegane jako pierwszy krok w kierunku opracowania szczepionki, która może zapewnić taką samą ochronę u ludzi.
Badacze z Harvardu i Scripps byli w stanie opracować stworzoną przez laboratorium molekułę o nazwie eCD4-Ig , która naśladuje dwa typy receptorów białkowych znajdujących się na powierzchni białych krwinek, do których naturalnie przyłącza się HIV w czasie infekcji. W ten sposób HIV zostaje "oszukany", aby zatrzasnąć się na genetycznym konstrukcie, neutralizując go.
Jak działa eCD4-Ig
eCD4-Ig składa się z fragmentu CD4 i innego fragmentu CCR5 - dwóch docelowych receptorów, które działają jako wejście "blokujące" do komórki - które razem są połączone na kawałku przeciwciała . Konstrukt genetyczny jest następnie wstawiany do adenowirusa (typu wirusa niezwiązanego z chorobą), który jest dostarczany bezpośrednio do tkanki mięśniowej. Tam, nieszkodliwy wirus szybko infekuje komórki, wprowadzając swoje DNA do jądra i przekształca je w fabryki białek, wytwarzając coraz więcej tych zmodyfikowanych przeciwciał.
Poprzednie próby zastosowania "nieuzbrojonego" CD4-Ig (tj. Bez fragmentu CCR5) zakończyły się tylko częściowo skutecznością.
W innych przypadkach, jeśli stężenia zmodyfikowanych przeciwciał byłyby zbyt niskie, aktywność HIV byłaby tylko zwiększona. Wynika to z faktu, że HIV był w stanie uciec od neutralizacji na tyle, by mutować i wiązać się z receptorami.
Podczas gdy HIV wciąż jest w stanie uciec i zmutować w obecności eCD4-Ig, wydaje się, że oddziaływanie biwalentne (tj. Z udziałem dwóch zestawów chromosomów) nakłada wysokie koszty na zmutowany wirus, dramatycznie zmniejszając jego zdolność do replikacji.
W kontrolowanych badaniach na zwierzętach naukowcy donoszą, że małpy zaszczepione genetycznie zmodyfikowanym adenowirusem były zdolne do blokowania wszystkich szczepów HIV-1, HIV-2 i SIV (małpiej postaci HIV), nawet po wielokrotnym wstrzykiwaniu dużych dawek wirus przez 40 tygodni. Żadna z zaszczepionych małp nie została zainfekowana i żadna nie miała żadnego negatywnego wpływu na eCD4-Ig (prawdopodobnie dlatego, że ich ciała rozpoznały białka jako własne).
Małpy nie poddane inokulacji eCD4-Ig zostały zainfekowane.
Co to wszystko znaczy?
Chociaż jest jeszcze zbyt wcześnie, aby sugerować, że testy na ludziach przyniosą takie same wyniki, podejście to sugeruje potencjalnie strategię zmiany gry przy opracowywaniu skutecznej szczepionki neutralizującej HIV .
Niektórzy już zaczęli wysuwać hipotezę, że opracowanie skutecznej szczepionki eCD4-Ig, która działa skutecznie przez długi czas, może być skuteczne w neutralizowaniu aktywności wirusowej u pacjentów zakażonych HIV, samodzielnie lub za pomocą innych środków. Jeśli w rzeczywistości jest to możliwe, wówczas nawet pacjenci z głęboką opornością na wiele leków mogą potencjalnie skorzystać.
Mimo to wszystko pozostaje wysoce spekulacyjne. Dalsze badania zapewne zapewnią wiele spostrzeżeń w nadchodzących miesiącach, wskazując drogę do wczesnych etapów badań na ludziach w najbliższej przyszłości.
Inne nowatorskie podejścia do terapii genowej
Oprócz badań Harvard / Scripps, inni naukowcy zajmują się innymi technikami edycji genów, aby zwalczać lub zapobiegać infekcjom HIV.
Jeden taki model od naukowców z Temple University ekstrahuje komórki T zakażone wirusem HIV z krwi pacjenta i wykorzystuje enzym zwany Cas9 do "wycinania" materiału genetycznego wirusa HIV z DNA komórki gospodarza. W ten sposób komórki są mniej podatne na zakażenie wirusem HIV.
Uważa się, że poprzez wstrzyknięcie tych komórek z powrotem do organizmu pacjenta, zdolność zakażenia HIV zostanie znacznie zmniejszona, spowalniając postęp choroby, umożliwiając przekształcenie komórek w genom osoby (genetyczne składanie).
Podobnie, naukowcy z UCLA badają zastosowanie skonstruowanej molekuły o nazwie CAR (chimeryczny receptor antygenu), która jest w stanie zamienić każdą komórkę krwi w zwalczającą chorobę krwinkę białą. Wprowadzając CAR do krwiotwórczych komórek macierzystych, naukowcy byli w stanie przekształcić komórki w specyficzne rodzaje "zabójców" potrzebne do zneutralizowania wolnego krążenia HIV.
Podczas gdy oba badania znajdują się obecnie na etapie probówek, odkrycia są uważane za istotne w rozwoju potencjalnych neutralizujących kandydatów na szczepionki przeciwko HIV.
Źródła:
Gardner, M .; Kattenhorn, L .; Kondur, H .; et al. "AA-ekspresyjny CD4-Ig zapewnia trwałą ochronę dla wielu Wyzwań SHIV." Natura. 18 lutego 2015 r .; doi: 10.1038 / nature14264.
Kamiński, R; Chen, Y .; Tedaldi, E .; et al. "Eliminacja genomów HIV-1 z ludzkich limfocytów T przez edycję genów CRISPR / Cas9." Natura . 4 marca 2016 r .; opublikowano w Internecie DOI: 10.1038 / srep22555.
Zhen, A .; Kamata, M .; Rezek, V. et al. "Odporność swoistą wobec HIV pochodzącą z komórek macierzystych z chimerycznym receptorem antygenu." Terapia molekularna. Sierpień 2015; 23 (80): 1358-1367.