Ученые используют редактирование генов для разрушения как латентного, так и активного вируса герпеса в клетках человека.

Вирус простого герпеса
                Вирус простого герпеса. Кредит: CDC

Вирус простого герпеса, широко известный как вирус простуды, является коварным микробом.
                                                                                       

Он поступает в организм через области, выстланные слизистыми оболочками — рот, нос и половые органы, — но быстро создает вирусные укрытия на всю жизнь в нервных клетках. После первоначального заражения вирус дремлет, только чтобы периодически пробуждаться, чтобы вызвать вспышки, отмеченные извержением герпеса или пузырей. У некоторых людей последствия повторного пробуждения вируса могут быть разрушительными, включая слепоту и воспаление мозга.

Противовирусные препараты могут предотвратить повторные вспышки, но они не всегда эффективны, поэтому на протяжении десятилетий исследователи искали решение, которое бы навсегда успокоило вирус.

Теперь, используя человеческие фибробластные клетки, инфицированные вирусом простого герпеса (HSV), исследователи из Гарвардской медицинской школы успешно использовали редактирование гена CRISPR-Cas9 для разрушения не только активно реплицирующегося вируса, но и гораздо труднее для достижения дремлющих пулов вирус, демонстрирующий возможную стратегию достижения постоянного вирусного контроля.

Выводы команды описаны 2 декабря в eLife.

«Это захватывающий первый шаг — тот, который предполагает, что можно навсегда замолчать инфекции на протяжении всей жизни, — но предстоит еще много работы», — сказал ведущий исследователь исследования Дэвид Найп, профессор микробиологии и молекулярной генетики Хиггинса в Институт Блаватника при Гарвардской медицинской школе.

Примечательно, что исследование представляет собой первый успешный случай разрушения скрытых вирусных резервуаров посредством редактирования генов. Скрытые резервуары общеизвестно невосприимчивы к противовирусным препаратам и также оказались трудными для генного редактирования.

Эксперименты также определяют механизмы, благодаря которым активно реплицирующийся вирус становится уникально уязвимым для редактирования генов. Эти самые механизмы могут также объяснить, почему латентные формы вируса менее поддаются этой методике.

В частности, эксперименты показывают, что ДНК активно реплицирующегося вируса более подвержена воздействию фермента Cas9 — молекулярных ножниц в системе редактирования генов CRISPR-Cas9. Это потому, что активно реплицирующиеся вирусы имеют меньше защитных гистонов, которые обертывают их ДНК, чтобы защитить ее.

«Отсутствие защитных гистонов делает ДНК более доступной и более легкой для разрезания, поэтому она, по сути, идентифицирована как ахиллесова пята HSV», — сказал Книп.

Новые результаты предлагают модель системы для использования редактирования генов локализованным способом, чтобы нарушить активную репликацию в определенных сайтах. Тем не менее, предупреждает Кнайп, главная задача доставки генной терапии для нейронов, где вирус скрывается и входит в состояние покоя, еще не решена, добавил Кнейп.

По данным Всемирной организации здравоохранения, более двух третей населения мира питается вирусом. Хотя большинство инфекций протекает бессимптомно, у горстки людей ВПГ может нанести серьезный ущерб. Это может заразить глаза, состояние, известное как герпетический кератит, и привести к слепоте. У людей с ослабленной иммунной системой ВПГ может вызывать воспаление мозга. У новорожденных вирус может вызывать диссеминированное системное заболевание и воспаление головного мозга и быть смертельным для четверти инфицированных детей.

Таким образом, одно из ранних терапевтических применений этой техники может включать локальное и ограниченное редактирование генов эпителиальных клеток во рту, глазах или гениталиях людей с установленными инфекциями ВПГ, как способ предотвратить вирусные вспышки в уязвимых местах. сайты, сказал Книпе.

«Если вы хотите предотвратить, например, инфекции роговицы, вы можете использовать редактирование CRISPR-Cas9 в клетках роговицы, чтобы предотвратить новые инфекции или предотвратить повторную активацию вируса или уменьшить реактивацию», — сказал Книп. «Люди, у которых рецидивирующая герпетическая кератитная инфекция роговицы через некоторое время начинает ослепать из-за реактивации и вызванного этим воспаления, которое вызывает помутнение роговицы».

Преимущество ограниченного, локализованного редактирования генов состоит в том, что они избегают широко распространенных возможных нецелевых эффектов, которые могут непреднамеренно изменить ДНК клеток, отличных от предполагаемых.

«Нам еще предстоит пройти долгий путь в обеспечении повышенной точности и безопасности новых инструментов редактирования генов, чтобы локальное редактирование могло предложить более безопасный и более ограниченный первый шаг», — сказал Книпе ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *