ВИЧ победили в мышах при помощи CRISPR/Cas и антиретровирусной терапии

Американские медики добавили к антиретровирусной терапии систему CRISPR/Cas9, чтобы та удаляла из генома частицы ВИЧ. Новая тактика не дала стопроцентного результата, однако у 5 из 13 испытуемых мышей следов инфекции в организме не осталось, и это дает надежду на то, что метод может сработать и у людей.

ВИЧ атакует клетку человека
© Pincus, Elizabeth Fischer and Austin Athman, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health

Основной способ лечения ВИЧ сегодня — антиретровирусная терапия. Это вещества, блокирующие встраивание вирусного генома в ДНК клетки и его копирование. Но с помощью антиретровирусных лекарств невозможно окончательно изгнать вирус из организма: отдельные вирусные частицы сохраняются, начинают размножаться после того, как пациент перестает принимать препарат, и через 2-4 недели инфекция возвращается. Поэтому ВИЧ-положительным людям приходится принимать лекарства до конца жизни. Единственные известные случаи излечения, которые, впрочем, ученые пока предпочитают называть «длительной ремиссией», — результат пересадки красного костного мозга от донора, устойчивого К ВИЧ. Но найти для каждого пациента подходящего донора нелегко, поэтому поиски оружия против инфекции продолжаются.

Группа американских исследователей предложила новую, двухступенчатую стратегию борьбы с вирусом и отработала ее на мышах. Чтобы сымитировать человеческую инфекцию, мышам пересадили стволовые клетки крови человека, а потом заразили их ВИЧ.

На первом этапе лечения ученые атаковали ВИЧ с помощью антиретровирусных препаратов, заключенных в липосомы, то есть пузырьки из жиров. Такие шарики, с одной стороны, могут проходить сквозь мембраны клеток (которые тоже построены из жиров), а с другой стороны, медленно выпускают лекарство наружу, что позволяет принимать его реже.

Эту конструкцию назвали LASER ART, где ART — «антиретровирусная терапия», а LASER — «медленное, эффективное, долго действующее высвобождение» (long-acting slow effective release).

На втором этапе врага было решено добить с помощью системы CRISPR/Cas9: ее «нацелили» на ВИЧ, чтобы та вырезала ДНК вируса из генома клеток. Молекулярные ножницы должны были искоренить те копии вируса, которые успели встроиться в клеточный геном, но не смогли себя скопировать.

Общий протокол лечения выглядел так: мышей заразили вирусом, через две недели начали терапию LASER ART, через месяц ее отменили, еще через три недели ввели CRISPR/Cas9 и через пять недель проанализировали результаты.

Оказалось, что само по себе действие CRISPR/Cas9 не спасает животных от инфекции: количество вирусной РНК в крови практически не изменяется, а Т-лимфоциты (главная жертва вируса) гибнут так же, как и в контрольной группе, которую ничем не лечили.

Антиретровирусная терапия, как и следовало ожидать, на мышей подействовала хорошо, но вызвала ремиссию через несколько недель после отмены. Совместный удар LASER ART и CRISPR/Cas9 помог поддержать количество Т-лимфоцитов неизменным.

Кроме того, комбинация лекарства и генетической редактуры полностью изгнала ВИЧ из организма мышей — правда, всего в двух животных из семи, входивших в экспериментальную группу.

Следы вирусных ДНК и РНК у этих двух мышей обнаружить не удалось — ни в самой крови, ни в клетках крови, ни в других органах: селезенке, красном костном мозге и кишечнике. При этом никаких серьезных побочных эффектов действия молекулярных ножниц, то есть разрезов ДНК в неположенном месте, ученые тоже не нашли.

Исследователи провели и повторный эксперимент, чтобы проверить, действительно ли у животных возможно полное избавление от ВИЧ, или это можно отнести к ошибкам измерения. Из шести животных, которых лечили двухступенчатым методом, трех удалось вылечить окончательно.

В их организме тоже не обнаружили ни ДНК, ни РНК вируса, и даже пересадка их клеток крови здоровым мышам не заразила их инфекцией. Таким образом, ученые продемонстрировали, что их способом можно добиться того, что не позволяют все остальные методы лечения, — полного изгнания вируса из организма.

Правда, пока новая терапия работает не всегда, но исследователи называют свою работу «началом долгого пути» и рассчитывают добиться более стабильных результатов.

Статья опубликована в журнале «Nature».

Присоединяйтесь к нам ВКонтакте, будьте здоровы!