Как ученые впервые уничтожили ВИЧ во всем геноме лабораторных мышей

Ученые впервые удалили ВИЧ из всего генома лабораторных мышей, применяя медленно действующий препарат и редактирование генов. Теперь такая двойная методика может стать основой лечения людей и клинические испытания на людях должны начаться уже следующим летом.

За все время существования ВИЧ от этого заболевания излечились только два человека, у которых был смертельный рак крови и им провели рискованную пересадку костного мозга, уничтожившую оба заболевания.

Но техника трансплантации не сработала больше ни у кого, в некоторых случаях закончившись смертельным исходом, поэтому фактически для неё требуется, чтобы у пациента был и ВИЧ, и рак.

Сейчас команда, возглавляемая экспертом по ВИЧ из Небраски и экспертом по редактированию генов из Филадельфии, представила беспрецедентные результаты 5-летнего проекта: использование медленно действующего препарата под названием LASER ART, который загоняет вирус в угол, после чего следует генное редактирование CRISPR Cas9, которое атакует его.

В своей новой статье, опубликованной в Nature Communications, они раскрывают, что такой подход успешно устраняет ВИЧ из всего генома трети их лабораторных мышей.

И учёные уверяют, что даже сами были невероятно удивлены полученным результатом.

«Мы не поверили в это, — заявил DailyMail доктор Говард Гендельман, директор Центра нейродегенеративных заболеваний в Медицинском центре университета Небраски. — Мы думали, что это случайность».

Исследователи поняли, что сорвали джекпот, только после того, как несколько раз повторили эксперимент.

Более того, результату не верили и научные журналы.

«Поняв, что у нас все получилось, мы отправили это для публикации, но разные журналы отказали нам, — сказал доктор Гендельман. — Им было трудно поверить, что ВИЧ можно вылечить».

И только когда он со своим соавтором и лучшим другом доктором Камелем Халили из Темплского университета в Филадельфии добавили в статью не менее 20 дополнительных изображений с данными — гораздо больше, чем обычно — чтобы доказать, что их результаты не были случайностью, зеленый свет от Nature Communications был наконец получен.

«Было много разочарований, самоанализа, опровержений, повторных подтверждений и просто кропотливых ежедневных действий, чтобы доказать это», — сказал доктор Гендельман.

ВИЧ настолько трудно уничтожить, потому что это вирус, который заражает геном.

Он прячется внутри скрытых резервуаров, готовый в любой момент возродиться снова.

В наши дни существуют невероятно эффективные лекарства (АРТ или антиретровирусная терапия), которые подавляют вирус до такой степени, что его невозможно обнаружить и он не может быть передан другому человеку.

Это означает, что люди с ВИЧ могут прожить долгую здоровую жизнь без превращения вируса в СПИД.

Но АРТ не может попасть в скрытые резервуары с ВИЧ.

Пару лет назад доктор Гендельман вместе с доцентом фармакологии Бенсоном Эдагва разработал методику LASER (long-acting slow-effective release или длительно действующее медленное высвобождение).

В то время как стандартная АРТ представляет собой препарат, который растворяется в крови, после чего начинает действовать, препараты LASER ART упакованы внутри нанокристаллов, которые иммунная система распознает как чужеродные и переносит их в ткани, где скрывается ВИЧ.

Там нанокристаллы медленно растворяются, высвобождая АРТ в труднодоступные места в течение более длительного периода времени.

Это означает, что ВИЧ удерживается под контролем в течение длительного периода времени.

Доктор Гендельман с коллегами показал, что такой метод можно использовать как более простой метод доставки препаратов для людей с ВИЧ: их нужно принимать только один раз в год, а поскольку они высвобождаются медленно, то организм будет испытывать меньшие перепады от ежедневного попадания лекарств.

В это время доктор Халили, известный специалист по технологии редактирования генов CRISPR-Cas9, безуспешно пытался использовать CRISPR, чтобы стереть ВИЧ из генома мышей.

Основная проблема заключается в том, что ВИЧ размножается слишком быстро, чтобы CRISPR мог выполнять свою работу.

CRISPR несет в себе крупное изображение цели, которую он стремится уничтожить, что может хорошо работать, если есть только одна цель или несколько. Попытка бороться с ВИЧ — это все равно что участвовать в фестивале клонов и пытаться добраться до каждого из них.

Поэтому он обратился к своему давнему другу и коллеге доктору Гендельману, чтобы обсудить использование LASER ART для выявления вируса ВИЧ и борьбы с ним, предоставив CRISPR возможность выполнять свою работу.

Первоначальные попытки объединить методы провалилось. Однако в конце концов, после годов проб и ошибок, они сумели уничтожить вирус у трети мышей, созданных для производства человеческих Т-клеток, чувствительных к ВИЧ-инфекции, применив сначала LASER ART, а затем CRISPR-Cas9.

Сначала они устранили вирус у 2 из 7 мышей, затем в 3 из 6, а затем в 4 из 10.

Затем они секвенировали весь геном мышей, чтобы убедиться, что вирус полностью исчез и в нем нет никаких хромосомных побочных эффектов редактирования генов. Все выглядело прекрасно.

«Мы были приятно удивлены», — сказал доктор Халили.

Доктор Халили говорит, что для того, чтобы излечить две другие трети мышей, у которых все еще осталась ВИЧ-инфекция, они изучают возможность добавления еще одного метода CRISPR, нацеленного не только на ВИЧ, но и на ген CCR5, который действует как портал к ВИЧ. Люди, которые не имеют CCR5 или имеют его мутацию (например, берлинский и лондонский пациенты после трансплантации), по существу, иммунны к ВИЧ.

В настоящее время команда начинает тестировать технику на макаках и надеется начать клинические испытания на людях летом 2020 года.

Это еще не лекарство, но доктор Халили и доктор Гендельман переполнены облегчением и волнением.

«По крайней мере, это подтверждение концепции, — сказал доктор Гендельман. — Это показывает, что, возможно, ВИЧ можно вылечить».