Американские генетики научились удалять фрагменты ДНК вируса иммунодефицита человека из ДНК человека при помощи созданной системы «точечного» редактирования генома. Ранее система использовалась бактериями для защиты от ретровирусов,»кузенов» ВИЧ.
Международный коллектив ученых приспособил недавно открытую систему «точечного» редактирования генома CRISPR/CAS для удаления ВИЧ из человеческой ДНК в зараженных клетках, что открывает дорогу для создания принципиально новой вакцины от «чумы XXI века», говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
«Главным плюсом этой технологии является не только то, что мы можем уничтожать вирусную ДНК, интегрирующую себя в наш геном, но и то, что ее можно использовать для профилактики ВИЧ. Уничтожая вирус на самых ранних этапах его жизненного цикла, мы можем полностью предотвратить заражение клеток примерно в такой же манере, как работают обычные вакцины», — заявляет Хуан Беломонте (Juan Belomonte) из института Салка в Ла-Хойе (США).
Бельмонте и его коллеги сделали большой шаг к созданию «генетической» вакцины от ВИЧ, экспериментируя с недавно созданной системой CRISPR/CAS, позволяющей произвольным образом удалять и заменять отдельные гены и фрагменты ДНК.
Можно сказать, что подобное применение является своеобразным «возвратом к корням» для этой системы — изначально она развилась внутри бактерий сотни миллионов лет назад именно для защиты от ретровирусов, и лишь в 2012 году Фэн Чжан (Feng Zhang) и его коллеги приспособили ее для редактирования генома многоклеточных существ.
Группа Бельмонте проанализировала структуру вирусной ДНК и подготовила набор из специальных меток в виде коротких молекул РНК, которые цеплялись за генетический код вируса и помечали его как те фрагменты генома, которые CRISPR/CAS должна была удалить. Работу этих меток и самой системы редактирования генома ученые проверили на лимфоцитах и других клетках иммунной системы, которые уже были заражены ВИЧ.
Как показал эксперимент, даже первая версия этих РНК-меток была достаточно успешной — она очистила около 72% клеток от всех следов вируса. По словам ученых, она хорошо справлялась не только со недавно проникнувшим в клетку ВИЧ, но и с глубоко затаившимися «спящими» копиями вируса.
С другой стороны, CRISPR/CAS лучше всего себя проявил в качестве средства для профилактики болезни — все иммунные клетки, предварительно обработанные РНК и молекулами «генетического редактора», полностью избежали заражения.
Сегодня Бельмонте и его коллеги работают над созданием нескольких новых наборов РНК-меток, которые будут охватывать больше разновидностей ВИЧ, что в перспективе позволит уничтожать все частицы и копии вируса в ДНК человека, тем самым препятствуя его дальнейшей эволюции и мутациям. Пока биологи не знают, сможет ли ВИЧ приспособиться к CRISPR/CAS и как долго займет этот процесс, из-за чего они работают над максимизацией эффективности подобной вакцины для предотвращения подобного исхода.
