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HIV从活体动物的基因组中消除

在一项重大合作项目中,坦普尔大学Lewis Katz医学院和内布拉斯加大学医学中心(UNMC)的研究人员首次从基因组中消除了具有复制能力的HIV-1 DNA(负责艾滋病的病毒)。活的动物。这项研究于7月2日在线发表在“自然通讯”杂志上,标志着朝着开发可能治愈人类艾滋病毒感染迈出的关键一步。

“我们的研究表明,依次给予抑制HIV复制和基因编辑治疗的治疗可以消除受感染动物细胞和器官的HIV,”Kaural Khalili博士,Laura H. Carnell教授和神经科学系主任,神学病理学中心主任,坦普尔大学(LKSOM)Lewis Katz医学院综合神经艾滋病中心主任。Khalili博士和Howard Gendelman,医学博士,Margaret R. Larson传染病和内科医学教授,药理学和实验神经科学系主任以及UNMC神经退行性疾病中心主任,是这项新研究的高级研究员。

“如果没有包括病毒学家,免疫学家,分子生物学家,药理学家和制药专家在内的非凡的团队努力,这一成就是不可能的,”Gendelman博士说。“只有将我们的资源汇集在一起​​,我们才能做出这一开创性的发现。”

目前的艾滋病治疗重点是抗逆转录病毒疗法(ART)的使用。ART抑制HIV复制,但不能消除体内的病毒。因此,ART不能治愈HIV,需要终身使用。如果它停止了,艾滋病毒就会反弹,重新复制并加剧艾滋病的发展。HIV反弹直接归因于病毒将其DNA序列整合到免疫系统细胞基因组中的能力,其中它处于休眠状态并且超出了抗逆转录病毒药物的范围。

在之前的工作中,Khalili博士的团队使用CRISPR-Cas9技术开发了一种新型基因编辑和基因治疗传递系统,旨在从携带病毒的基因组中去除HIV DNA。在大鼠和小鼠中,他们表明基因编辑系统可以有效地从受感染的细胞中切除大量的HIV DNA片段,从而显着影响病毒基因的表达。然而,与ART类似,基因编辑本身并不能完全消除HIV。

对于这项新研究,Khalili博士及其同事将他们的基因编辑系统与最近开发的一种称为长效慢效释放(LASER)ART的治疗策略相结合。LASER ART由Gendelman博士和UNMC药理学助理教授Benson Edagwa博士共同开发。

LASER ART针对病毒保护区,长时间保持低水平的HIV复制,减少ART管理的频率。通过抗逆转录病毒药物的化学结构的药理学变化使得长效药物成为可能。将修饰的药物包装成纳米晶体,纳米晶体容易分布到HIV可能处于休眠状态的组织中。从那里,存储在细胞内数周的纳米晶体缓慢释放药物。

根据Khalili博士的说法,“我们想看看LASER ART是否可以抑制HIV复制,足以使CRISPR-Cas9完全清除病毒DNA细胞。”

为了测试他们的想法,研究人员使用经过工程改造的小鼠来产生对HIV感染敏感的人类T细胞,允许长期病毒感染和ART诱导的潜伏期。一旦感染建立,用激光ART处理小鼠,随后用CRISPR-Cas9处理。在治疗期结束时,检查小鼠的病毒载量。分析显示,大约三分之一的HIV感染小鼠完全消除了HIV DNA。

Khalili博士说:“这项工作的重要信息是,它通过一种方法,例如LASER ART,将CRISPR-Cas9和病毒抑制同时用于治疗HIV感染。”“我们现在有一条明确的道路可以在非人类灵长类动物中进行试验,并可能在一年内对人类患者进行临床试验。”

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