基因治疗是艾滋病治疗之路吗?

人造分子愚弄艾滋病毒攻击虚拟目标

来自佛罗里达州哈佛医学院和斯克里普斯研究所的研究人员已经宣布,一种肌肉注射的新型基因疗法已经有效地阻止了HIV-1和HIV-2在反复暴露于病毒的猴群中的传播 。 这一发现被视为开发可能能够提供人类相同保护的候选疫苗的第一步。

哈佛和斯克里普斯的研究人员能够开发出一种名为eCD4-Ig的实验室创建的分子,它模仿感染过程中HIV自然附着的白细胞表面上发现的两种类型的蛋白质受体。 在这样做时,艾滋病毒“被愚弄”,将自己锁定在基因构建体上,从而中和它。

eCD4-Ig如何工作

eCD4-Ig由CD4的片段和另一个CCR5片段组成 - 两个靶标受体,作为进入细胞的入口“锁定” - 它们一起融合到一块抗体上 。 然后将基因构建体插入直接递送到肌肉组织的腺病毒(一种非致病病毒)中。 一旦到达那里,无害病毒就会迅速感染细胞,将其DNA插入细胞核,并将它们转变成蛋白质工厂 - 将越来越多的这些修饰抗体搅拌出来。

先前尝试使用“未增强”的CD4-Ig(即,没有CCR5片段)最多只能部分成功。

在其他情况下,如果修饰抗体的浓度太低,则HIV活性只会增强。 这是因为艾滋病毒能够逃脱中和作用,使其突变并与受体结合。

尽管HIV在eCD4-Ig存在下仍能逃脱并发生突变,但二价(即涉及两组染色体)相互作用似乎对突变病毒造成沉重代价,显着降低其复制能力。

在他们的对照动物研究中,研究人员报告说,接种了基因修饰的腺病毒的猴子即使在反复注射高剂量的抗病毒药物后也能够阻断所有HIV-1,HIV-2和SIV毒株(HIV的猿猴形式)病毒40周。 没有一只接种的猴子被感染,并且没有任何一种对eCD4-Ig有任何负面影响(可能是因为它们的身体识别出它们自己的蛋白质)。

未给予eCD4-Ig接种的猴子全部被感染。

这一切意味着什么?

虽然现在提出人类测试会产生相同结果还为时尚早,但这种方法提出了开发一种有效的HIV中和疫苗的潜在改变游戏规则的策略。

一些人已经开始假设,开发成功的eCD4-Ig疫苗是一种长期有效的方法,它可以有效地中和艾滋病毒感染患者的病毒活性,无论是单独使用还是与其他药物一起使用。 如果这实际上是可以实现的,那么即使是耐多药的患者也可能获益。

尽管如此,所有这些仍然具有很强的推测性。 进一步的研究可能会在未来几个月内提供很大的见解,指明在不久的将来进行早期人体试验的方式。

基因治疗的其他新方法

除了哈佛/斯克里普斯的研究,其他科学家正在研究其他基因编辑技术,以打击或预防艾滋病毒感染。

来自Temple大学的科学家的一个这样的模型从患者的血液中提取艾滋病毒感染的T细胞,并使用称为Cas9的酶从宿主细胞的DNA中“剪下”HIV遗传物质。 通过这样做,细胞不太可能被HIV感染。

据推测,通过将这些细胞注射回患者体内,HIV感染的能力将大大降低,从而减缓疾病进展,同时使重新设计的细胞成为人类基因组的一部分(遗传组成)。

同样,加州大学洛杉矶分校的科学家们正在探索使用一种名为CAR (嵌合抗原受体)的工程分子,该分子能够将任何血液细胞变成抗病白血细胞。 通过将CAR插入造血干细胞,科学家们能够将细胞转化为中和免疫循环HIV所需的特定“杀手”类型。

虽然这两项研究目前都处于试管阶段,但在发展可能的中和艾滋病疫苗候选物时,这些发现被认为是重要的。

资料来源:

加德纳,M。 Kattenhorn,L. Kondur,H .; 等人。 “AAV表达CD4-Ig为多种SHIV挑战提供持久保护。” 性质。 2015年2月18日; DOI:10.1038 / nature14264。

Kaminski,R; 陈,Y; Tedaldi,E .; 等人。 “通过CRISPR / Cas9基因编辑从人类T淋巴细胞中消除HIV-1基因组” 自然 2016年3月4日; 在线发表DOI:10.1038 / srep22555。

Zhen,A。 卡马塔,M。 Rezek,V。等人 “来自嵌合抗原受体改造的干细胞的HIV特异性免疫。” 分子治疗。 2015年8月; 23(80):1358至1367年。