Ученые из США и Италии проверили работоспособность недавно созданного метода очистки генома от следов ВИЧ на мышах и крысах. Система редактирования CRISPR/Cas9, которую ранее для этого использовали только на клеточных культурах, оказалась способна работать и в целом организме, однако эффективность процесса пока неизвестна. Работа опубликована в журнале Gene Therapy.

Разработка комбинированной антиретровирусной терапии в последние 20 лет позволила радикально продвинутся в борьбе с активной формой вируса иммунодефицита человека. Настолько, что ожидаемое время жизни получающих лекарства ВИЧ-положительных людей уже лишь немногим меньше среднего времени жизни обычных людей. Главной сложностью в борьбе с ВИЧ остается его способность встраиваться в геном зараженной клетки. Антиретровирусные препараты подавляют способность вируса размножаться, но это никак не влияет на«прячущуюся» в ДНК некоторых зараженных клеток копию вируса, которая способна вызвать ремиссию. Такая стратегия вируса вынуждает ВИЧ-положительных людей принимать лекарства всю жизнь.

Создание метода редактирования генома CRISPR/Cas9 потенциально способно решить эту проблему. Метод подразумевает внесение в точно определенное место генома (в данном случае — в гены ВИЧ, «сидящие»в произвольном месте ДНК человека) нескольких разрывов. Разрывы стимулируют починку (рекомбинацию) ДНК, которая в конечном итоге приводит к вырезанию вирусных генов.

Вырезание фрагмента вирусной ДНК из клеточного генома, вторая и третья дорожка после маркеров.

Сложность такой терапии заключается прежде всего в способе доставки CRISPR/Cas9-системы в каждую из зараженных клеток. Делается это обычно с помощью модифицированных аденовирусов, которые выступают как носители системы.

Работоспособность этого метода для удаления ВИЧ уже проверяло несколько коллективов ученых. Например, недавно было показано, что он работает на линии человеческих Т-лимфоцитов. Однако эффективность на отдельных клетках и в организме может сильно отличаться, т. к. аденовирусу-носителю с генами CRISPR/Cas9 гораздо проще проникнуть в клетки, когда они растут в культуре, чем тогда, когда они находятся в тканях живого организма.

В новой работе удалось показать, что по крайней мере на мышиной и крысиной моделях болезни генная терапия работает: во многих зараженных клетках система CRISPR/Cas9 действительно удаляет гены ВИЧ. Ключевой параметр эффективности — долю очищенных от вируса клеток —авторы работы еще не измеряли, но активность вирусных генов (измеренная по количеству синтезированной с них РНК) падает на 80–90 процентов.

Следует отметить, что на данном этапе ученые только грубо опробовали работоспособность метода. О готовой терапии речи не идет: все эксперименты были сделаны на грызунах, которые в норме ВИЧ не заражаются и вообще сильно отличается от приматов. Кроме того, результаты были получены на единичных животных. При всем этом само исследование интересно тем, что в нем показана работоспособность необычной версии системы CRISPR/Cas9, а версии со специально уменьшенной нуклеазой — она лучше подходит для генетической терапии с помощью вирусных векторов. Поиск более компактных версий нуклеаз для замены очень крупной Cas9 (~160kDA) является одним из самых активно развивающихся направлений всей тематики исследований CRISPR (об этом можно прочитать здесь).

Автор: Александр Ершов