Метод очистки генома від ВІЛ випробували на гризунах

Учені зі США та Італії перевірили дієвість нещодавно створеного метода очистки генома від слідів ВІЛ на мишах та щурах. Система редагування CRISPR/Cas9, яку раніше для цього застосовували тільки на клітинних культурах, виявилась здатною працювати в організмі взагалі, але ефективність процесу поки що невідома. Робота опублікована в журналі Gene Therapy.

Розробка комбінованої антиретровірусної терапії в останні 20 років дозволила радикально просунутися в боротьбі з активною формою вірусу імунодефіциту людини. Настільки, що очікуваний вік життя отримуваних ліки ВІЛ-позитивних людей вже є ненабагато меншим від середнього звичайних людей. Головною складністю в боротьбі з ВІЛ залишається його здатність вмонтовуватися в геном зараженої клітини. Антиретровірусні препарати подавляють здатність вірусу розмножуватися, але це ніяк не впливає на «заховану» в ДНК деяких заражених клітин копію вірусу, яка здатна викликати ремісію. Така стратегія вірусу примушує ВІЛ-позитивних людей вживати ліки все життя.

Створення метода редагування генома CRISPR/Cas9 потенційно спроможне вирішить цю проблему. Метод має на увазі внесення в точно визначене місце генома (в даному випадку – в гени ВІЛ, «що сидять» в довільному місці ДНК людини) декількох розривів. Розриви стимулюють «лагодження» (рекомбінацію) ДНК, яка в кінцевому підсумку призводить до вирізання вірусних генів.

Вирізання фрагмента вірусної ДНК з клітинного генома, друга і третя доріжка після маркерів.

Складність такої терапії полягає насамперед в способі доставки CRISPR/Cas9-системи в кожну із заражених клітин. Робиться це зазвичай за допомогою модифікованих аденовірусів, які виступають як носії системи.

Дієвість цього метода для видалення ВІЛ уже перевіряли декілька колективів учених. Наприклад, нещодавно було показано, що він працює на лінії людських Т-лімфоцитів. Але ефективність на окремих клітинах і в організмі може сильно відрізнятися, оскільки аденовірусу-носію з генами CRISPR/Cas9 набагато простіше проникнути в клітини, коли вони ростуть в культурі, ніж тоді, коли вони знаходяться в тканинах живого організму.

В новій роботі вдалось довести, що у всякому випадку на мишачій та щурячій моделях хвороби генна терапія працює: в багатьох заражених клітинах система CRISPR/Cas9 дійсно видаляє гени ВІЛ. Ключовий параметр ефективності – частку очищених від вірусу клітин – автори роботи ще не вимірювали, але активність вірусних генів (виміряна по кількості синтезованої з них РНК) падає на 80–90 процентів.

Сліду відзначити, що на цьому етапі учені тільки грубо випробували дієвість метода. Про готову терапію мова не йде: всі експерименти були зроблені на гризунах, які в нормі ВІЛ не заражаються і взагалі сильно відрізняються від приматів. Крім того, результати були отримані на одиничних тваринах. Причому саме дослідження цікаве тим, що в ньому показана дієвість не звичайної версії системи CRISPR/Cas9, а версії зі спеціально зменшеною нуклеазою – вона краще підходить для генетичної терапії за допомогою вірусних векторів. Пошук більш компактних версій нуклеаз для заміни надто великої Cas9 (~160kDA) є одним із напрямків, що саме активно розвивається, всієї тематики досліджень CRISPR (про це можна прочитати тут).