اچ آی وی از ژنوم حیوانات زنده حذف می گردد - گفتگوی افروز

به گزارش گفتگوی افروز، محققان برای اولین بارHIV-1 DNA مستعد کپی - ویروس مسئول ایدز - را از ژنوم های حیوانات زنده حذف نموده اند. این مطالعه گامی مهم در جهت توسعه یک درمان احتمالی برای عفونت HIV انسان است.

تصویر HIV (تصویر آرشیوی)

اعتبار: © peterschreiber.media / Adobe Stock

گزارش کامل

در یک کوشش بزرگ مشترک، محققان دانشکده پزشکی لوئیس کتز در دانشگاه تمپل و مرکز پزشکی دانشگاه نبراسکا (UNMC) برای اولین بارHIV-1 DNA مستعد کپی - ویروس مسئول ایدز - را از ژنوم های حیوانات زنده حذف نموده اند. این مطالعه که در مجله ارتباطات علمی منتشر شده است، یک گام مهم در جهت توسعه یک درمان ممکن برای عفونت HIV انسان است.

دکتر کامل خلیلی، پروفسور لورا اچ کارنل و رئیس دپارتمان علوم اعصاب، مدیر مرکز نوروویرولوژی و مدیر مرکز جامع نورواِیدز در دانشکده پزشکی لوئیس کتز در دانشگاه تمپل (LKSOM)، گفت: مطالعه ما نشان می دهد که درمان برای موقوف کردن کپی برداری اچ آی وی و مداوا با ویرایش ژن، در صورت ارائه به طور متوالی، می تواند اچ آی وی را از سلول ها و اندام های حیوانات آلوده بزداید.

دکتر جندلمن گفت: این دستاورد بدون کوشش فوق العاده تیم که شامل ویروس شناسان، ایمونولوژیست ها، زیست شناسان مولکولی، متخصصین داروسازی و متخصصین دارویی بود، امکان پذیر نبود. ما تنها با جمع آوری منابع خود با هم توانستیم این کشف پیشگام را صورت دهیم.

درمان فعلی HIV تمرکز دارد روی استفاده از مداوا به وسیله ضد رتروویروسی (ART). ART از کپی زنی HIV جلوگیری می نماید اما ویروس را از بدن حذف نمی نماید. بنابراین، ART معالجه ای برای اچ آی وی نیست و احتیاج به استفاده در تمام عمر دارد. اگر استفاده از آن متوقف شود، HIV بازمی شود، در حالی که کپی زنی را از سر می گیرد و توسعه ایدز را تحریک می نماید. بازگشت اچ آی وی به طور مستقیم نسبت داده می شود به توانایی ویروس به اختلاط توالی DNA آن به داخل ژنوم های سلول های سیستم ایمنی، جایی که در آن در حال کمون و فراتر از دسترسی به داروهای ضد رتروویروسی می ماند.

در کار قبلی، تیم دکتر خلیلی از تکنولوژی CRISPR-Cas9 برای توسعه یک سیستم نوین تحویل ویرایش ژن و ژن درمانی هدف گذاری شده جهت برداشتن DNA HIV از ژنومهای میزبان ویروس استفاده کرد. در موش های معمولی و موش های صحرایی، آنها نشان دادند که سیستم ویرایش ژن می تواند به طور موثر قطعات بزرگی از DNA HIV را از سلول های آلوده قطع کند، که به طور قابل توجهی بر بیان ژن ویروسی اثر می گذارد. با این حال، مشابه با ART، ویرایش ژن به طور کامل نمی تواند خود HIV را بزداید.

برای مطالعه نو، دکتر خلیلی و همکارانش سیستم ویرایش ژن خود را با یک استراتژی درمانی اخیراً پیشرفته به نام ART (لیزری) رهایی آهسته-موثر طولانی مدت-عمل نماینده ترکیب کردند. ART لیزری به طور مشترک به وسیله دکتر جندلمن و دکتر بنسون اداگوا، استادیار فارماکولوژی در UNMC توسعه داده شد.

ART لیزری پناهگاه های ویروسی را هدفگیری می نماید و تکرار HIV را برای دوره های زمانی طولانی در سطوح پایین نگاه می دارد، و با این کار فرکانس اداره ART را کم می نماید. تداوی های طولانی مدت با تغییرات دارویی در ساختار شیمیایی داروهای ضد رتروویروسی امکان پذیر شد. داروی اصلاح شده به داخل نانوکریستال ها بسته بندی می شد، که به راحتی به بافت هایی توزیع می شود که احتمالا قرار است HIV در آنها به حالت کمون قرار داشته باشد. از آنجا، نانوکریستالها، که برای هفته ها در داخل سلول ها ذخیره می شوند، به آرامی دارو را آزاد می نمایند.

به گفته دکتر خلیلی، ما می خواستیم ببینیم که آیا ART لیزری می تواند تکرار HIV را به میزان کافی طولانی موقوف کند تا CRISPR-Cas9 سلول های DNA ویروسی را کاملا از بین ببرد.

برای آزمایش ایده های خود، محققان از موش هایی استفاده کردند که برای فراوری سلول های T انسانیِ حساس به عفونت اچ آی وی طراحی شده اند، که به عفونت ویروسی طولانی مدت و نهفتگی القا شده با ART اجازه می دهند. هنگامی که عفونت برقرار شد، موشها با ART لیزری و متعاقباً با CRISPR-Cas9 معالجه شدند. در سرانجام دوره درمان، موش ها برای بار ویروسی مورد آزمایش قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل ها حذف کامل HIV DNA را در حدود یک سوم از موش های آلوده به HIV آشکار کرد.

دکتر خلیلی گفت: پیغام بزرگ این کار این است که وجود هر دو CRISPR-Cas9 و سرکوب ویروس به وسیله یک روش مانند ART لیزری، که با هم اجرا می شوند، لازم هست تا معالجه ای برای عفونت HIV حاصل شود. بازگشت اچ آی وی به طور مستقیم نسبت داده می شود به توانایی ویروس به اختلاط توالی DNA آن به داخل ژنوم های سلول های سیستم ایمنی، جایی که در آن در حال کمون و فراتر از دسترسی به داروهای ضد رتروویروسی می ماند. در حال حاضر ما مسیری روشن برای حرکت به جلو به سمت آزمایش ها در نخستی های غیر انسانی و احتمالا آزمایشات بالینی در بیماران انسانی در طول سال داریم.

استراتژی ویرایش ژن، عفونت HIV-1 را در حیوانات زنده رفع می نماید

یک درمان دائمی برای عفونت اچ آی وی، با توجه به توانایی ویروس در مخفی و دور ماندن در مخزن های نهفته، گریزان باقی می ماند. اما اکنون دانشمندان نشان می دهند که می توانند HIV DNA را از ژنوم های حیوانات زنده قطع نمایند تا عفونتِ بیشتر را رفع نمایند. آنها اولین کسانی هستند که این شاهکار را در سه مدل حیوانی مختلف انجام دادند، از جمله یک مدل انسانی شده که در آن موش ها با سلول های ایمنی بدن انسان پیوند زده شدند و با ویروس آلوده شدند.

این کار نو بر اساس یک مطالعه اثبات مفهوم است که تیم در سال 2016 منتشر کرد، که در آن آنها از مدل های موش معمولی و موش صحرایی ترانس ژنیک استفاده کردند که HIV-1 DNA در داخل ژنوم هر بافت بدن های حیوانات جا داده شده بود. آنها نشان دادند که استراتژی آنها می تواند قطعات هدفگیری شده HIV-1 را از ژنوم در اغلب بافت های حیوانات تحت آزمایش حذف کند.

دکتر هو گفت: مطالعه نو ما جامع تر است. ما داده ها را از کار قبلیمان تایید کردیم و کارآیی استراتژی ویرایش ژنمان را بهبود بخشیده ایم. ما بعلاوه نشان می دهیم که این استراتژی در دو مدل موش اضافی موثر است، یکی از آنها نشان دهنده عفونت حاد در سلول های موش است و دیگری نشان دهنده عفونت مزمن یا پنهان در سلول های انسانی است.

مترجم: علی رضایی میرقائد

منبع: سیستم سلامت دانشگاه تِمپل