Zmodyfikowali leki i wycięli geny HIV z komórek. Nadzieja na przełom w leczeniu

W artykule opublikowanym 2 lipca w czasopiśmie "Nature Communications" naukowcy poinformowali o nowym sposobie eliminacji wirusa HIV z genomu zakażonego zwierzęcia. W badaniu wykorzystano 29 myszy.

Zespół wykorzystał kombinację zmodyfikowanego leku antyretrowirusowego (ARV), aby utrzymać wirus na niskim poziomie aktywności oraz technikę modyfikacji genów, która wyizolowała geny HIV z zainfekowanych komórek. Po kilku testach naukowcy nie odnaleźli żadnego śladu wirusa u 30 procent myszy.

- Według mnie ta obserwacja wskazuje po raz pierwszy, że zarażenie wirusem HIV może być uleczalne - mówił jeden z głównych badaczy Kamel Khalili, dyrektor centrum neurowirologii i Comprehensive NeuroAIDS Center przy Uniwersytecie Temple w Filadelfii.

Najpierw naukowcy zredukowali aktywny replikujący się wirus we krwi przy użyciu leków ARV zmodyfikowanych w procesie Laser Art. Metodę opracował dr Howard Gendelman, dyrektor farmakologii i neurobiologii eksperymentalnej w Centrum Medycznym Uniwersytetu w Nebrasce, także uczestnik badań.

Przy użyciu lasera tradycyjne leki przeciw HIV są ulepszane, dzięki czemu rozwijają strukturę krystaliczną, a następnie zamykają się w cząstkach rozpuszczalnych w tłuszczach. Dzięki czemu mogą przenikać w błony komórkowe w miejscach, gdzie HIV ma tendencję do ukrywania się - np. w wątrobie, tkankach limfatycznych i śledzionie. Kiedy znajdą się w środku, enzymy komórkowe zaczynają uwalniać lek, ale poprzez strukturę krystaliczną robią to dużo wolniej. Dzięki temu również w przypadku replikowania się wirusa istnieją szanse na eliminację jego kopii, ponieważ w porównaniu do konwencjonalnych leków te nie działają przez dni czy tygodnie, a miesiące.

W drugim etapie badań wykorzystano narzędzie do edycji genów - CRISPR-cas9, aby rozdzielić wirus HIV od zakażonych komórek.

Khalili wcześniej stosował CRISPR-cas9 i skutecznie wycinał geny wirusa HIV z ludzkich i zwierzęcych komórek w laboratorium. Jednak samo to narzędzie nie wystarczało, ponieważ wirus po replikacji był zdolny do stworzenia zbyt wielu kopii, aby CRISPR-cas9 mógł zmodyfikować wszystkie.

Część myszy badano za pomocą CRISPR-cas9, a niektóre samymi lekami zmodyfikowanymi laserem. W obu tych grupach poziom wirusa wzrósł w okresie badania - w ciągu pięciu, ośmiu tygodni.

Z kolei wykorzystanie obu technik skutecznie wyeliminowało HIV.

- Przez lata patrzyliśmy na HIV jako na czynnik wywołujący chorobę zakaźną. Tymczasem gdy wirus dostaje się do komórki, staje się problemem genetycznym, ponieważ genom wirusa zostaje włączony do genomu gospodarza - mówił Khalili. Jak dodał, do leczenia HIV potrzebna była strategia genetyczna.

- Edycja genów daje nam możliwość wyeliminowania wirusowego DNA z chromosomów gospodarza bez szkody dla jego genomu - dodał naukowiec.

Jak stwierdził Khalili, narzędzie CRISPR-cas9 było niezwykle dokładne i precyzyjne w testach na zwierzętach, ponieważ wycinało jedynie szkodliwy materiał bez ingerencji w DNA myszy.

Ze zwierząt leczonych obiema metodami łącznie naukowcy pobrali komórki odpornościowe, czyli takie, które HIV ma w zwyczaju atakować. Następnie wprowadzono je do zdrowych zwierząt. W żadnym z nich nie stwierdzono obecności wirusa HIV.

- Jesteśmy pewni tego wyniku i cieszymy się, że u małych zwierząt, przy użyciu opracowanej przez nas metody, można osiągnąć to, co nazywamy leczeniem sterylizującym lub eliminacją wirusa - powiedział Khalili.

Zespół zaczął już badania na naczelnych innych niż ludzie i ma nadzieję, że wyniki będą tak samo dobre. Jeśli tak się stanie, naukowców będą mogli przeprowadzić badania na ludziach.

- Wygląda na to, że ta metoda może być sposobem na wyleczenie wirusa HIV. Mamy taką nadzieję - podsumował Khalili.

Mimo wielu lat badań wciąż nie powstała szczepionka przeciw HIV i AIDS. W leczeniu chorych wykorzystywane są najczęściej leki antyretrowirusowe, które tłumią działanie wirusa i utrzymują jego aktywność na wyjątkowo niskim poziomie. To znacząco zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się wirusa. Nie zawsze jednak są wystarczające.

Wirus HIV wyewoluował na tyle, by "nauczyć się" mutowania. Dlatego leki działają, ale tylko poprzez powstrzymanie replikacji, czyli kopiowania się wirusa. Kiedy działanie leku się kończy, wirus replikuje się ponownie. HIV jest podstępny, ponieważ potrafi zainfekować komórkę i przez wiele lat pozostać w uśpieniu. Pozostaje wyciszony i nie kopiuje się, do momentu, w którym układ odpornościowy przestaje funkcjonować poprawnie. Potem znów wirus może się namnażać i rozprzestrzeniać.

Dlatego znalezienie sposobu na eliminację każdego śladu wirusa byłoby o wiele skuteczniejsze niż leczenie lekami ARV. Do tej pory naukowcom to się nie udało. Teraz wszystko wskazuje na to, że pojawił się rzeczywisty przełom.

Autor: kw/rp / Źródło: time.com