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2017年5月24日 星期三

重磅!愛滋病病毒首次被「基因小剪刀」完全清除 _-,

重磅!愛滋病病毒首次被「基因小剪刀」完全清除
重磅!愛滋病病毒首次被「基因小剪刀」完全清除搜狐健康文/干玎竹愛滋病有多可怕?猶記得金球獎獲獎影片《TheNormalHeart》中的鏡頭。1981年 ...


重 磅!愛滋病病毒首次被「基因小剪刀」完全清除搜狐健康文/干玎竹

愛滋病有多可怕?

猶記得金球獎獲獎影片《The Normal Heart》中的鏡頭。1981年,愛滋作為一種前所未見的免疫系統缺陷疾病在紐約出現。由於它集中發生在男同性戀當中,所以在當時又被稱為「同志病」。當時還沒有人知道這個病是怎麼來的,該怎麼預防。時尚記者菲尼克斯就是愛滋病魔大屠殺中的犧牲品之一。從驚艷出場到迅速發病,他希臘雕塑一樣的輪廓和愛琴海一般的眼眸,都在病痛的折磨下迅速失去了光澤和生氣。他的事業、愛情、社交都在病魔的碾壓下支離破碎。最後,短短几年,枯槁死去。

迄今,打敗愛滋病仍是一個未完成的挑戰。這主要是因為愛滋病的病原體HIV病毒(人類免疫缺陷病毒)能藏匿在人體自身細胞中,來逃避免疫系統監測。

日前,一項激動人心的研究成果發布在《分子治療》雜誌(Molecular Therapy)上。研究顯示,美國天普大學路易斯卡茲醫學院(LKSOM)和匹茲堡大學的科學家已經可以清除實驗小鼠體內的HIV病毒,從而避免HIV感染進一步發展成為愛滋病。這是科學家首次在動物模型中完全消除病毒DNA,為下一步開展人類臨床試驗做了良好的鋪墊。

最激動人心的是,科學家指出,這項研究使用了一組「人源性」的模型。在該模型中,科學家給實驗小鼠移植入人類的免疫細胞並使之感染病毒。

這項新研究由天普大學病理學系副教授Wenhui Hu等人完成。該研究建立在該研究小組2016年發表的概念驗證性研究基礎之上。在之前的研究中,他們的治療清除了實驗小鼠大多數組織中的HIV病毒。

一年後,他們已經能夠清除實驗小鼠每一個組織中的HIV病毒。

「我們的新研究更加全面了。」Hu博士說,「我們證實了以前的研究數據,並提高了基因剪輯的效率。我們還證實了該技術在另外兩種老鼠模型中也有效,一種代表小鼠細胞的急性感染,另一種代表人體細胞的慢性或潛伏性感染。」

研究人員對三組小鼠進行了實驗。

第一組是感染HIV-1病毒的小鼠。

第二組是感染急性EcoHIV病毒的小鼠(相當於人類感染了HIV-1病毒)。

第三組小鼠被「人源性」處理,首先移植人類的免疫細胞,然後使之感染HIV-1病毒。

重磅!愛滋病病毒首次被「基因小剪刀」完全清除

治療第一組小鼠時,科學家成功地從基因水平滅活了HIV-1,減少了高達95%病毒基因的RNA表達,從而證實了他們的前期研究。

治療第二組小鼠面臨更多挑戰:病毒更容易傳播擴散和自體繁殖。「在急性感染期,HIV複製更加活躍。」Khalili博士解釋,「在感染了EcoHIV的小鼠身上,我們可以研究CRISPR/Cas9治療方案在阻止病毒複製和預防全身性感染的能力。」CRISPR/Cas9技術利用靶向標識,識別突變的位置;基因剪切酶,像一把小剪刀,在想要的位置精準切割DNA,讓基因中的特定部分被切除。這種方法消除了小鼠體內96%的EcoHIV感染,為使用CRISPR/Cas9系統根除HIV-1提供了第一個證據。

最後,他們開始治療第三組小鼠:種植了人類免疫細胞的小鼠,小鼠體內還植入了HIV病毒最喜歡的藏身之處——T細胞。Hu博士解釋,「這組小鼠攜帶著潛伏期的HIV病毒。這些病毒藏匿在人類T細胞基因組中,可以逃脫免疫系統的監測。在應用CRISPR/Cas9單次治療後,病毒片段便從嵌在小鼠組織和器官中的、感染潛伏期的人類細胞中徹底清除。

這項新研究標誌著攻克愛滋病旅程上的一個重大進展。

「下一階段,我們將在靈長類動物中重複這項研究。靈長類動物是比小鼠更適合研究HIV感染所致疾病的動物模型。這些研究將幫助我們進一步了解,機體是如何清除潛伏期T細胞和其他HIV-1藏匿處的病毒DNA的,如腦細胞等。」Khalili博士說,「我們的最終目標是在人類患者身上進行臨床試驗檢驗其療效。」

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什麼是CRISPR,怎麼用?

CRISPR-Cas9是用於精準剪輯DNA的工具,在細菌中發現的。CRISPR是「規律成簇的間隔迴文重複」(Clustered Regularly Inter-Spaced Palindromic Repeats)的縮寫。該技術包含DNA切割酶和一個用於靶向定位的小標識。通過編輯小標識,科學家能夠將DNA切割酶定位到特定區域,並在選定的位置做精確切割。

CRISPR-Cas9已被應用於剪輯「沉默」基因,可以有效地關閉它們。CRISPR-Cas9剪下一小段DNA,然後細胞器修復DNA斷裂處。這樣,研究人員就能精準地剪掉基因組中的特定基因。此前該技術已被用於編輯HBB基因導致的β-地中海貧血。


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