Naukowcy byli w stanie "wyciąć" genom wirusa HIV z ludzkich komórek odpornościowych

Wirus ludzkiego niedoboru odporności ma zdolność integrowania własnego genomu z DNA komórki gospodarza. Eksperci nazwali ten cykl życia wirusa stadium prowirusa. Jak zauważają naukowcy, to właśnie ta zdolność wirusa uniemożliwia wyleczenie choroby - integrując się z DNA komórkowym, wirus staje się oporny na leczenie i staje się niewrażliwy na leki. Wirus pozostaje w organizmie nawet po zakończeniu terapii. W pewnym momencie HIV staje się aktywny i zaczyna się namnażać, niszcząc tym samym komórkę.

Zakłada się, że aby całkowicie zniszczyć wirusa w organizmie, konieczne jest wyeliminowanie wszystkich kopii genomu wirusa z DNA osoby zakażonej wirusem HIV. Grupa naukowców z Temple University w Filadelfii była w stanie osiągnąć ten wynik. Aby to zrobić, specjaliści musieli znaleźć geny wirusa w DNA komórkowym. W tym celu naukowcy wykorzystali zsyntetyzowany kwas rybonukleinowy, który „przykleja się” do wirusa, gdy tylko wykryje go w komórce. Ten kwas rybonukleinowy (przewodnikowe RNA) reaguje tylko na geny wirusa, tzn. nie wiąże się z genami komórkowymi ludzkiego ciała.

Naukowcy uczynili cząsteczkę kwasu rybonukleinowego dość krótką – długości 20 nukleotydów, a dzięki tej cząsteczce naukowcy byli w stanie określić granice genomu wirusa w DNA. Innymi słowy, cząsteczka kwasu rybonukleinowego nie tylko ujawnia obecność wirusa w strukturze DNA, ale także jego początek i koniec w łańcuchu.

Po zidentyfikowaniu wirusa należy go usunąć. W tym celu stosuje się również cząsteczkę przewodnią kwasu rybonukleinowego, która dostarcza enzym nukleazy Cas9 do zmodyfikowanej komórki. Obecnie taki enzym jest aktywnie wykorzystywany przez specjalistów do zmiany DNA w żywych komórkach. W warunkach naturalnych nukleaza Cas9 jest częścią obrony przeciwwirusowej. Po serii eksperymentów specjaliści ustalili, że enzym nukleazy można zaprogramować tak, aby wycinał dowolny łańcuch w DNA. Wymaga to jednak pewnego rodzaju „instrukcji przewodniej”, którą jest cząsteczka kwasu rybonukleinowego. W swojej pracy grupa specjalistów była w stanie wyciąć pewną część nukleotydową wirusa HIV, po czym aktywowano układy naprawcze komórki, które „skleiły” pustą przestrzeń utworzoną po usunięciu genomu wirusa.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym naukowcy zauważyli, że udało im się „wyciąć” genom HIV z DNA komórek odpornościowych. Projekt badawczy był pierwszym tego typu, ale kliniczne zastosowanie tej techniki jest jeszcze odległe.

Eksperci przeprowadzili eksperyment na hodowli komórkowej i obecnie zastanawiają się, w jaki sposób wyposażyć każdą zainfekowaną komórkę w ciele człowieka w podobny system edycji DNA.

Ponadto wirus HIV ma zwiększoną podatność na mutacje, co jest również istotne przy opracowywaniu cząsteczki kwasu rybonukleinowego, która będzie wykrywać komórki ze zmienionym DNA.