Kiinalaiset tutkijat yrittivät hoitaa HIV: tä CRISPR: llä



Kiinan tutkijat ovat käyttäneet CRISPR-geenien muokkaustekniikka uuden potilaan hoitoon, mutta se ei parantanut potilasta uuden tutkimuksen mukaan.

Teos, joka julkaistiin tänään (11. syyskuuta) New England Journal of Medicine -lehdessä, merkitsee ensimmäistä kertaa tätä tiettyä geeninmuokkaustyökalua. HIV kirjoittajien mukaan Pekingin Pekingin yliopistosta.

Vaikka hoito ei kontrolloinut potilaan HIV-tartuntaa, terapia näytti turvalliselta – tutkijat eivät havainneet tahattomia geenimuutoksia, jotka ovat aikaisemmin olleet huolestuneita geeniterapioissa.

Related: 10 hämmästyttävää asiaa tutkijat tekivät vain CRISPR: llä

Asiantuntijat kiittivät työtä tärkeänä ensimmäisenä askeleena voidakseen käyttää CRISPR: ää, työkalua, jonka avulla tutkijat voivat muokata DNA: ta tarkasti, auttaakseen HIV-potilaita.

"He tekivät erittäin innovatiivisen kokeilun potilaasta, ja se oli turvallista", kertoi infektiotautien asiantuntija ja vanhempi tutkija tohtori Amesh Adalja Baltimoressa The Johns Hopkins Health Health Center -keskuksessa, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Sitä pitäisi pitää menestyksenä."

Uusi tutkimus eroaa huomattavasti käyttämättömän kiinalaisen tutkijan tapauksesta, josta ei ole kiistelty CRISPR muokata kaksoisvauvojen genomeja yrittää tehdä heistä vastustuskykyisiä HIV: lle. Siinä tapauksessa kiinalainen tutkija editoi alkioiden DNA: ta, ja nämä geenimuutokset voidaan siirtää seuraavalle sukupolvelle. Uudessa tutkimuksessa DNA-muokkaukset tehtiin aikuisissa soluissa, mikä tarkoittaa, että niitä ei voida siirtää eteenpäin.

Tutkimukseen osallistui yksi HIV-potilas, joka oli myös kehittynyt leukemia, eräänlainen verisyöpä. Seurauksena oli, että potilas tarvitsi luuytimensiirron. Joten tutkijat käyttivät tätä tilaisuutta muokatakseen luovuttajan luuytimen kantasolujen DNA: ta ennen solujen siirtämistä potilaaseen.

Erityisesti tutkijat käyttivät CRISPR: ää CCR5-nimisen geenin poistamiseen, joka tarjoaa ohjeet proteiinille, joka istuu joidenkin immuunisolujen pinnalla. HIV käyttää tätä proteiinia "porttina" päästäkseen soluihin.

Pieni osuus ihmisistä, joilla on luonnollisesti a mutaatio CCR5-geenissä ovat vastustuskykyisiä HIV-tartunnalle.

Lisäksi ainoat kaksi ihmistä maailmassa, joiden ajateltiin olevan "parannettu" HIV: stä, tunnetaan nimellä Berliinin potilas ja Lontoon potilas – oliko virus näennäisesti eliminoitu kehostaan ​​saatuaan luuydinsiirtojen luovuttajilta, joilla oli luonnollinen CCR5-mutaatio.

Koska luuytimen luovuttajien löytäminen tällä erityisellä mutaatiolla voi kuitenkin olla vaikeaa, tutkijat olettivat, että geneettisesti muokkatuilla luovuttajasoluilla voi olla sama vaikutus.

Kuukauden kuluttua siitä, kun potilas sai siirrännäisen, hänen leukemiansa oli täydellinen remissio. Testit osoittivat myös, että geneettisesti muokatut kantasolut pystyivät kasvamaan hänen kehossaan ja tuottamaan verisoluja. Nämä geneettisesti muokatut solut pysyivät potilaan kehossa koko 19 kuukauden ajan, jota häntä seurattiin.

Tutkijat eivät myöskään nähneet CRISPR-geenien muokkaamisen "kohdistamattomia" vaikutuksia, mikä tarkoittaa, että työkalu ei aiheuttanut geneettisiä muutoksia paikoissa, joissa sitä ei ollut tarkoitettu tai joka voisi aiheuttaa ongelmia.

Kuitenkin, kun potilas lopetti hetkeksi puhumisen hänen HIV-lääkkeet osana tutkimusta virustasot nousivat hänen kehossaan, ja hänen piti aloittaa lääkityksen ottaminen uudelleen. Tämä vastaus oli toisin kuin Berliinin ja Lontoon potilailla, jotka pystyivät pysymään HIV-vapaina ottamatta lääkkeitä.

Matala vaste Pekingin potilaalla tapahtui todennäköisesti osittain siksi, että geeninmuokkausprosessi ei ollut kovin tehokas. Toisin sanoen tutkijat eivät pystyneet poistamaan CCR5-geeniä kaikista luovuttajasoluista.

Silti "uskomme tämän strategian [is] lupaava lähestymistapa geeniterapiaan "HIV: lle, tutkimuksen vanhempi kirjailija Hongkui Deng, Pekingin yliopiston solubiologian professori, kertoi Live Science: lle.

Yksi mahdollinen tapa parantaa geeninmuokkausprosessia olisi aloittaa ns pluripotentit kantasolut, jotka voivat muodostaa minkä tahansa solutyypin kehossa, Deng sanoi. Tutkijat muokkaisivat näitä soluja CRISPR: llä inaktivoidakseen CCR5: n, ja houkutellaan sitten solut veren kantasoluiksi, joita käytetään luuytimensiirtoihin. Tämä strategia voi johtaa suurempaan määrään luovuttajasoluja, joilla on muokattu CCR5-geeni, Deng sanoi.

On tärkeää huomata, että tämäntyyppinen geeniterapiahoito oli mahdollista vain siksi, että potilas myös sattui tarvitsevan luuytimensiirtoa, joten se ei ole asia, jota voitaisiin soveltaa nykyisessä muodossaan keskimääräiseen HIV-potilaaseen.

"Nämä eivät ole tavallisia HIV-potilaita", Adalja kertoi Live Science: lle. "Nämä ovat ihmisiä, joilla on HIV ja joilla on myös tarve luuytimensiirtoon", hän sanoi. Adalja lisäsi, että luuytimensiirto voi olla vaarallinen toimenpide.

Vaikka CCR5-mutaatio suojaa HIV: tä vastaan, jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että geneettisellä muuntelulla voi olla muita haitallisia vaikutuksia. Esimerkiksi aiemmin tänä vuonna julkaistun tutkimuksen mukaan luonnollinen CCR5-mutaatio liitettiin lisääntyneeseen varhaisen kuoleman riskiin. Tutkijat huomauttavat kuitenkin, että HIV-hoidollaan he modifioivat CCR5-geeniä vain veren kantasoluissa, mikä ei vaikuta CCR5-geeniin muissa kehon kudoksissa.

Pennsylvanian yliopiston Perelmanin lääketieteen koulun soluimmunoterapiakeskuksen johtaja Dr. Carl June kertoi tutkimusta seuranneessa toimituksessa, että tulevan CRISPR-tutkimusta käyttävän HIV-tutkimuksen tulisi seurata osallistujia vielä pidemmän ajan, koska geenin haitalliset vaikutukset hoidon, kuten syövän, esiintyminen voi kestää vuosia. June, joka ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa, suoritettiin aiemmin geeniterapia HIV: lle, vaikka ei CRISPR: n kanssa.

Alun perin julkaistu Elävä tiede.