Ученые впервые удалили вирус ВИЧ из ДНК человека

ВИЧ-1 - цепкий вирус, который навсегда внедряет свой геном в ДНК жертвы, становясь практически неизлечимым.
Пациенты, подхватившие этот патоген, вынуждены на протяжении всей своей жизни контролировать размножение этого вируса с помощью медикаментозного лечения. Однако похоже, что команда исследователей Медицинского факультета университета Темпл разработала способ извлечь интегрированные гены ВИЧ-1 из культивируемых клеток человека.
«Это важный шаг на пути к изобретению лекарства, избавляющего от СПИДа навсегда, - говорит Камел Халили (Kamel Khalili), руководивший исследовательской работой. - Это захватывающее открытие, но само лекарство ещё не готово - мы получили лишь доказательство того, что мы двигаемся в верном направлении».
В ходе исследовательской работе Халили и его коллеги создали молекулярные инструменты для удаления провирусной ДНК ВИЧ-1. Комбинация фермента, редактирующего ДНК (нуклеазы), и нити так называемой направляющей РНК (GuideRNA) отслеживала и извлекала вирусный геном. Затем генетическая ячейка ремонтировалась: свободные концы спаивались вместе клеточным защитным механизмом, и в результате получалась свободная от вируса клетка.
Чтобы избежать риска случайного связывания направляющей РНК с любой другой частью генома пациента, исследователи создали нуклеотидные последовательности, которые не появляются в каких бы то ни было кодирующих последовательностях ДНК человека. Это, соответственно, позволяет избежать повреждения «нормальной» клеточной ДНК.
Процесс редактирования был успешным в нескольких типах клеток, которые могут содержать ВИЧ-1, в том числе в микроглиях, макрофагах, а также Т-лимфоцитах. Это основные типы клеток, инфицируемых ВИЧ-1, так что они являются важнейшими целями данной технологии.
«ВИЧ-1 никогда не вычищается иммунной системой, а вылечить болезнь можно, лишь удалив вирус, - поясняет Халили. - Та же самая техника может быть использована и для борьбы со многими другими трудноизлечимыми вирусами».
Исследования показали, что подобные молекулярные инструменты также могут быть использованы в качестве терапевтической вакцины: клетки, вооружённые комбинациями нуклеазы и руководящей РНК, оказались непроницаемыми для ВИЧ-инфекций.
Халили, впрочем, предупреждает: прежде чем данная техника станет доступна для пациентов, учёным придётся преодолеть ряд существенных проблем. Например, следует разработать метод для доставки терапевтического агента к каждой инфицированной клетке. К тому же ВИЧ-1 склонен к мутациям, а это значит, что лечение должно быть индивидуализировано под уникальные вирусные последовательности каждого пациента.
Во всём мире в настоящее время более 33 миллионов человек заражены ВИЧ-инфекцией. Хотя высокоактивная антиретровирусная терапия (ВААРТ) в последние 15 лет позволяет контролировать состояние человека в развитых странах мира, лечение требуется беспрерывное. К тому же само заболевание очень негативно влияет на здоровье, даже несмотря на терапию. Пациенты часто страдают от различных заболеваний, в том числе кардиомиопатии (ослабления сердечной мышцы), заболеваний костей, почек и нейрокогнитивных расстройств. Эти проблемы часто усугубляются токсичностью препаратов, призванных контролировать вирус.
Научная статья группы Халили была опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.