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美利用基因剪辑技术成功清除了潜在艾滋病病毒

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核心提示:美国坦普尔大学神经科学研究院主任卡迈勒·哈利利教授和他的同事利用基因组编辑技术,首次成功地从人类细胞中彻底清除了潜在HIV-1病毒。

美利用基因剪辑技术成功清除了潜在艾滋病病毒

图 HIV-1病毒迫使患者采取终身药物治疗来控制和防止新型攻击。现在,美国天普大学医学院研究人员设计了一种剪除HIV-1基因的好方法。

科技日报讯 美国坦普尔大学神经科学研究院主任卡迈勒·哈利利教授和他的同事利用基因组编辑技术,首次成功地从人类细胞中彻底清除了潜在HIV-1病毒。该项研究成果发表在美国《国家科学院学报》上。研究人员表示,这是朝着永久治愈艾滋病方向迈出的重要一步。

“这是一项令人兴奋的发现,不过现在还没做好准备进行临床试验,它只是证明了我们正朝着正确的方向前进。”哈利利说,“因为HIV-1病毒永远不会从免疫系统消灭,因此彻底剪除病毒才能治愈疾病。”

过去15年来,高活性抗逆转录病毒治疗(HAART)在发达国家成功控制了感染者的HIV-1病毒发作,但它仍然可能再次发怒进而打断治疗进程。甚至当HIV-1复制被控制较好时,挥之不去的HIV-1仍然让感染者存在健康隐患。

研究人员利用了近一年来极其热门的CRISPR/Cas9基因剪辑技术。因简便、价廉、多功能和高效率,这种技术也被誉为“基因组编辑的魔术手术刀”。这种技术就是通过RNA(核糖核酸)做向导(gRNA),把Cas9酶带到相应的位置,然后用这种酶切割病毒DNA(脱氧核糖核酸)。

他们将一种由两部分组成的HIV-1编辑器,放置在防止感染的细菌防御系统上。据物理学家组织网7月21日报道,哈利利的研究室研制了一个含20个核苷酸链的gRNA,这个gRNA能够瞄准HIV-1的DNA并与Cas9配对。

为了防止gRNA与病人的任何其他基因组合,他们选择了一个从来没有在人类DNA出现过的核苷酸序列,来防止脱靶和细胞DNA的后继损害。当使用这一分子工具时,核酸酶和gRNA可以共同追踪病毒基因并切除HIV-1的DNA。

HIV-1编辑器在几种能感染HIV-1病毒的细胞上均成功地根除了潜在的艾滋病病毒,这些细胞包括小胶质细胞、巨噬细胞以及T淋巴细胞。“T-细胞和单核细胞是HIV-1病毒的主要感染目标,所以这类细胞是该技术的最重要应用目标。”哈利利说。

哈利利表示,在技术能够应用于患者之前,这种根除HIV-1的方法面临若干重大挑战。研究人员必须设计出一种方法,能为每个单一的受感染细胞提供治疗剂。而且,因为HIV-1病毒很容易发生变异,因此治疗可能需要为每个病人的独特病毒基因序列采取个性化剪除方案。此外,这种方法可以用来清除很多种其他病毒。(来源:科技日报 记者 房琳琳)

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