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CRISPR基因编辑清除老鼠体内的HIV

2024/01/25

  

      美国科学家已经采用CRISPR基因编辑清除活体动物基因组的HIV DNA,进而消除进一步感染。

        CRISPR/Cas9首次被证明可以在三种动物模型中切断HIV的复制和清除该病毒,其中一种动物模型是“人源化”的老鼠,该项研究的结果被发布在Molecular Therapy上,它是建立在早期工作的基础上,研究人员在早期工作中利用CRISPR切断了转基因大鼠和小鼠基因组的HIV DNA。

         美国天普大学联合首席研究员胡文辉博士指出:“我们的新研究更加全面。我们还发现该项策略对于另外两种老鼠模型有效,一种代表着老鼠细胞的急性感染,另一种代表着人类细胞的慢性或潜伏感染。”

        HIV会永久性地将自身基因组嵌入到受感染细胞的DNA中。抗逆转录病毒治疗致力于减少受感染者产生的病毒数量,但并不能彻底清除该病毒。HIV的拷贝可以存在于长寿的T细胞和其他组织中,形成隐蔽的感染储存库。

        研究人员利用一种改良病毒传送CRISPR/Cas9系统到受感染老鼠的细胞内。科学家同时针对四种不同的HIV序列,使得该病毒更难通过DNA产生突变来逃脱被清除的命运(参见BioNews 846)。在治疗老鼠后,研究人员检测了HIV RNA的水平。一个新的成像系统也被用来实时观察病毒复制情况,以及查看潜伏HIV储存库。

       研究团队在急性感染EcoHIV的老鼠中检验了他们的基因编辑策略,这类老鼠相当于感染人类HIV-1(最常见的HIV亚型),发现了96%的清除效率。

       美国天普大学联合首席研究员Kamel Khalili博士解释说:“利用EcoHIV老鼠,我们能够调查CRISPR/Cas9策略在阻止病毒复制乃至潜在预防全身感染方面的能力。”该项研究第一次证明了可以利用CRISPR/Cas9系统预防性地清除HIV-1。

       在人源化老鼠体内模拟了潜伏HIV-1感染。胡博士解释说:“这些动物携带者人类T细胞基因组内的潜伏HIV,病毒在该基因组内可以避免被检测到。”经过单次治疗后,潜伏感染的人类细胞不再包含HIV DNA。

       amFAR艾滋病治愈技术研究所主任Paul Volberding博士并没有参与该项研究,不过他告诉CBS:“艾滋病研究领域的基础科学界现在正大力寻求治愈方法。虽然前途依然渺茫,但我们目前拥有的工具完全可以加速进程,形势比较乐观,本报告中提及的基因编辑毫无疑问正是这类工具之一。”

       Khalili博士指出:“下一阶段是在灵长类中重复该项研究,灵长类是更适合研究HIV感染如何诱发疾病的动物模型。我们的终极目标是在人类患者身上开展临床试验。”


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