Исследователи из медицинской школы им. Льюиса Каца при Темпльском университете объявили о победе над вирусом иммунодефицита человека при помощи генной инженерии. Им удалось удалить ДНК вируса из организма животного. Это – критический шаг на пути к созданию лечения ВИЧ.
Вирус иммунодефицита впервые был открыт в начале 1980-х годов. Он является инфекционным и передаётся посредством биологических жидкостей заражённого человека к здоровому через повреждения кожи или слизистой. Генетики установили, что вирус впервые образовался где-то в районе 1920-х годов в Западной и Центральной Африке южнее Сахары, и передался от обезьян к человеку. Самый первый зарегистрированный случай появления ВИЧ в крови датирован 1959 годом – именно тогда у пациента взяли кровь, в которой в дальнейшем обнаружили этот вирус.
Вирус вызывает синдром приобретённого иммунодефицита – он поражает клетки иммунной системы, в результате чего она перестаёт нормально работать и не может успешно бороться с заболеваниями.
Существующая на данный момент терапия вируса включает приём нескольких лекарств, которые подавляют развитие болезни (антиретровирусная терапия). И если без неё смерть наступает в среднем через 9—11 лет после заражения, то при приёме лекарств продолжительность жизни пациента составляет 70—80 лет, что сравнимо со средней продолжительностью во многих странах. Однако лекарства не могут вылечить вирус – он встраивает свою ДНК в клетки организма, и таким образом воспроизводит свои копии.
Но в последнее время одной из наиболее активно развивающихся генетических технологий является CRISPR-Cas9, использующая белок Cas9, и позволяющая редактировать геном живого организма. Она появилась совсем недавно, в 2012 году, но уже зарекомендовала себя как простая и эффективная. С её помощью в лабораториях редактировали геном мышей, плодовых мушек, нематод и других.
Эта технология отлично подходит для борьбы с подвидом вируса ВИЧ-1 (наиболее распространённым и патогенным видом). Её уже успешно проверили на живых клетках. В данной работе учёные экспериментировали над трансгенными крысами и мышами, у которых вирус был интегрирован в геном каждой клетки тела. Для редактирования генов использовали вирусный вектор аденоассоциированного вируса (recombinant adeno-associated viral, rAAV).
Через две недели после организации доставки генов вирусом, учёные исследовали ткань, собранную у подопытных зверушек. Исследование показало, что вирус был успешно вырезан из всех тканей организма, включая мозг, сердце, почки, печень, селезёнку, лёгкие и клетки крови. Лечение значительно уменьшило количество РНК вируса в лимфоцитах, что говорит о критическом воздействии технологии на вирус.
«Возможность системы rAAV проникать во многие органы, включая содержащие геном ВИЧ-1, и редактировать ДНК вируса – это важный признак того, что наша стратегия может избежать реактивации со стороны вируса от новозаражённых клеток и, потенциально, служить лечением для пациентов с ВИЧ»,- пояснил доктор Камел Кхалили [Kamel Khalili], ведущий исследователь в работе.
Сейчас учёные планируют проверять свою технологию на более крупных группах подопытных животных. Клинические испытания на людях могут начаться уже через несколько лет.
Комментарии (36)
ittakir
20.05.2016 19:45Так можно и не только вирус вырезать из ДНК, так можно и негра в белого человека превратить (или наоборот).
kutensky
20.05.2016 19:47Майкл Джексон, случайно, грант на это не выделил?
Mithgol
21.05.2016 02:45Я также помню рассказы о том, что Майкл Джексон отбеливал кожу, но это либо были ложные слухи, либо
эффект Манделы ([1], [2]), то есть эффект распространённости труднообъяснимых массовых (но не всеобщих) одинаковых ложных воспоминаний (или истинных воспоминаний, противоречащих заговору изменения истории — но эта последняя версия относится к категории криптоконспирологических).
Сейчас принято считать, что Майкл Джексон никогда не отбеливал кожу, а что была у него наследственная болезнь (витилиго), при которой кожа белеет сама собою.
loly_girl
21.05.2016 11:26У меня витилиго на лице, я предпочитаю отбеливать кожу и прятаться от солнца. Но я и изначально не очень смуглая была, мне гораздо проще, чем Джексону.
Sadler
20.05.2016 21:19Попробуйте ещё половые хромосомы порезать с XX до XY, некоторые рады будут.
loly_girl
21.05.2016 11:27Чтобы получить «эффект XY» при кариотипе XX, достаточно одного гена — SRY, который детерминирует развитие яичек, а не яичников. Эта аномалия выявляется очень редко, так как обычно здоровые мужчины делают кариотипирование только после длительного обследования в связи с бесплодием.
Sadler
21.05.2016 12:07Если человек действительно хочет сменить пол, то единственный способ для этого обязательно включает изменение кариотипа в >50% из всех его клеток. Кстати, «транссексуалы» обычно бесятся и впадают в уныние, когда им такое говоришь.
herr_kaizer
20.05.2016 22:15А как долго велось наблюдение за животными? Нулевой тест на вирусную нагрузку вовсе не означает полное излечение от ВИЧ. Ну и сразу встаёт вопрос по побочкам от такого лечения.
glushak
20.05.2016 23:19Это же все равно чудесный результат.
Лет 5 назад и такого не было.herr_kaizer
20.05.2016 23:26Было и есть, тут просто другие методы терапии. Очень многие сидящие на ВААРТ имеют неопределяемую вирусную нагрузку.
glushak
20.05.2016 23:33Другие (новаторские) методы терапии.
А я про что?
При развитии нового метода вероятность излечения (не купирования) будет повышаться с каждым витком развития, а это, все-таки, совершенно разные вещи.
super-guest
20.05.2016 23:40-9> «Генетики установили, что вирус впервые образовался где-то в районе 1920-х годов в Западной и Центральной Африке южнее Сахары, и передался от обезьян к человеку.»
Так ведь его вроде как создали в лаборатории, случайно упустили, и причастные учёные писали официальное признание (а кто-то из них даже повесился). Или статья о каком-то другом вирусе?glushak
20.05.2016 23:43+7Стоит меньше смотреть РЕН ТВ и иже с ними.
Никто вирус в лаборатории не создавал, что за байки.
Raegdan
21.05.2016 00:47Тоже про такое слышал. Точно не на РЕН-ТВ — я не смотрю зомбоящик, но градус конспирологии сходный. Финальной целью якобы было биологическое супероружие в качестве нового инструмента геополитического паритета — тот же самый патологический механизм, что у реального ВИЧ, но при этом воздушно-капельная передача. Выпусти тихонько в природу — и когда появятся первые симптомы, точка невозврата уже будет пройдена и будет СР/УВЧ.
Аргументировалось тем, что работает только на виде Homo sapiens, что работает через заражение иммунки — слишком уж необычные избирательность и механизм для продукта природы (куда же смотрела эволюция подверженных видов? ведь весь иммунитет строится на том, что сама иммунка неуязвима к заражению!), очень высокая скорость мутации — чуть ли не свой штамм у каждого пациента, даже у гриппа такого нет… Однако, как в классических апокалиптических произведениях, произошла утечка на стадии, когда патологический аппарат уже запилили, а воздушно-капельность ещё нет, и разумеется пришлось сматывать удочки и взрывать лабу. А стояла лаба, естественно, в Африке.
Отвечу сразу на коммент уровнем ниже: случайно выпустить можно и через кровь. Опять же обращаясь к классике жанра — лаборант порезался и т.д.
Разумеется, это конспирология и я ей доверяю очень и очень сдержанно. Но по крайней мере это немного правдоподобнее, чем бред спидоотрицателей.
anmi
21.05.2016 09:46+1куда же смотрела эволюция подверженных видов? ведь весь иммунитет строится на том, что сама иммунка неуязвима к заражению!
Вы не поверите, но эволюция сделала свой вклад. После огромной волны смертей в европе во время чумы, осталось сравнительно много людей невосприимчивых к чумной палочке. Это обладатели мутации CCR5-?32. В гомозиготном состоянии эта мутация делает человека невосприимчивым и к вирусу иммунодефицита. Порядка 10% европейцев обладают мутацией в гетерозиготном состоянии, что значительно снижает риск заражения, а 3% облагают в гомозиготном, что делает невосприимчивым к вирусу вовсе.
За пределами Европы мутация почти не встречается. Это и есть эволюция.
Сразу отвечу на возможный вопрос: стволовые клетки с этой мутацией пересаживают, какое-то время это весьма неплохо помогает, но не излечивает. Исследования обнародованы еще лет 5 назад.loly_girl
21.05.2016 11:30Кажется, недавно излечился от вич-инфекции человек, которому из-за лейкоза пересадили костный мозг от донора с невосприимчивостью.
svitoglad
21.05.2016 08:35+1В каком-то смысле тропические леса Центральной Африки и джунгли Амазонки являются лабораторией где природа может создать… Да все что угодно там можно подцепить. :)
sleeply4cat
20.05.2016 23:56+1Кто-то из близких к теме людей может прокомментировать статью? Прорыв действительно был, или это очередное «учёные путешествуют во времни» от редактора ГТ?
mrxak
21.05.2016 04:03Не то что бы близок к теме, но в оригинальной статье в секции Discussion примерно следующее: «We show that Brec1 can remove the provirus from HIV-1–infected cells by specifically recognizing and recombining a highly conserved target site (loxBTR) located within the LTRs of the majority of HIV-1 isolates.… The fact that Brec1 can also recognize loxBTRs carrying point mutations (Fig. 3) might further increase the potential patient range. This feature might also lower concerns about the development of resistance, because Brec1 would still recognize at least some mutations arising in an infected individual.…
Although these programmable nucleases are relatively rapidly generated, they also have drawbacks. Off-target cleavage has been reported for such nuclease systems21,37–40, which may result in undesired genomic rearrangements and other genotoxic effects. We did not observe similar off-target activities for Brec1. However, we emphasize that it is not clear whether one system will ultimately prove effective for all patients, and a combination of two or more genome editing approaches may prove expedient. It should also be noted that gene therapy employing site-specific recombinases or other genome editing technologies bear risks. These should be carefully balanced against benefits before treatment is considered.… A potentially precarious event would be a case in which a cell carries two (or more) proviruses. ...». Ну и переход на стадию отбора пациентов для фазы 1 клинических испытаний.
Я не особо слежу за этим направлением, но по мне вообще достаточно прорыв, хотя бы посмотреть на раздел Материалы и методы (только в онлайн версии статьи) и их перечень, который удалось объединить в одном исследовании.
Wizard_of_light
21.05.2016 13:49+1Слушайте, я что-то пропустил в этой жизни. Уже научились править геном не только в исходниках, но и в продакшене?! Это ж какие бездны открываются!
Правда, на такие поправки в живой ткани иммунная система может косо смотреть. В случае ВИЧ правят гены самих иммунных клеток, которые всё равно от вируса погибнут, а вот в случае внесения патчей на горячую в другие ткани могут возникнуть внезапные несовместимости. Сервис-паки надо будет собирать крайне внимательно.Sadler
21.05.2016 14:08+1Да, научились, но патчи ограничены по длине, да и нет гарантии, что патч пройдёт хотя бы на половине клеток, т.к. остаётся проблема его надёжной доставки. По этой же причине я не слышал, чтобы были какие-то проблемы с иммунитетом. Вон, Liz Parrish таким образом уже даже себе без показаний поправила генотип, чтобы продлить молодость и, возможно, жизнь.
Mad__Max
21.05.2016 21:48Немного отстали, но догнать еще не поздно — все еще только начинается.
Первые успешные опыты были еще в середине нулевых. Начиная с 2012 года первые методики уже начинают потихоньку разрешать к официальному клиническому применению. Пока только для людей с редкими генетическими заболеваниями и очень дорого. Но как говорится "процесс пошел" (с)
Примеры:
https://geektimes.ru/post/275436/
https://geektimes.ru/post/275436/#comment_9244300
Bobromir
Надеюсь, это не очередная публикация из разряда «Ученый изнасиловал журналиста»
Alexey2005
Ну очень похоже — разрушено 20% вирусных элементов в хвосте лабораторной крысы, а журналисты уже пишут «вылечили ВИЧ».
Вот если бы животное на 100% избавилось от вируса, тогда была бы сенсация. А так всего лишь очередной метод «лечения», замедляющий развитие болезни, причём весьма дорогостоящий.
glushak
А вы думаете, что такую технологию можно сразу довести до желаемого результата?
Это
довольночрезвычайно сложный процесс. Только пробы и ошибки.Olegi4
Так мало кто думает. Разговор идет только о том, что если нет желаемого результата, то заголовок «удалось победить ВИЧ» избыточен.
Mad__Max
Откуда сарказм про "20% вирусных элементов в хвосте", если в результатах исследования однозначно и прямо сказано, что по результатам исследования ДНК вируса оказался успешно удален из всех исследованных органов и тканей подопытных какие проверяли?
Еще остается РНК вируса, поэтому и полном излечении сразу говорить рано, но для РНК что-нибудь отдельно придумают. Или даже если не придумают — как понимаю РНК без "эталона" в виде ДНК долго сохраняться и работать не могут, поэтому через какое-то время организм сам от них постепенно избавится, а до этого времени просто продолжать традиционное лечение.
VerdOrr
>РНК без «эталона» в виде ДНК долго сохраняться и работать не могут,
Если я правильно понимаю, ВИЧ относится к ретровирусам ( https://ru.wikipedia.org/wiki/Ретровирусы ), а у них процесс идет в обратном направлении — РНК->ДНК. И «чистка» ДНК это только борьба с последствиями, а не с причиной.