基因治療是艾滋病治療之路嗎?

人造分子愚弄艾滋病毒攻擊虛擬目標

來自佛羅里達州哈佛醫學院和斯克里普斯研究所的研究人員已經宣布,一種肌肉注射的新型基因療法已經有效地阻止了HIV-1和HIV-2在反复暴露於病毒的猴群中的傳播 。 這一發現被視為開發可能能夠提供人類相同保護的候選疫苗的第一步。

哈佛和斯克里普斯的研究人員能夠開發出一種名為eCD4-Ig的實驗室創建的分子,它模仿感染過程中HIV自然附著的白細胞表面上發現的兩種類型的蛋白質受體。 在這樣做時,艾滋病毒“被愚弄”,將自己鎖定在基因構建體上,從而中和它。

eCD4-Ig如何工作

eCD4-Ig由CD4的片段和另一個CCR5片段組成 - 兩個靶標受體,作為進入細胞的入口“鎖定” - 它們一起融合到一塊抗體上 。 然後將基因構建體插入直接遞送到肌肉組織的腺病毒(一種非致病病毒)中。 一旦到達那裡,無害病毒就會迅速感染細胞,將其DNA插入細胞核,並將它們轉變成蛋白質工廠 - 將越來越多的這些修飾抗體攪拌出來。

先前嘗試使用“未增強”的CD4-Ig(即,沒有CCR5片段)最多只能部分成功。

在其他情況下,如果修飾抗體的濃度太低,則HIV活性只會增強。 這是因為艾滋病毒能夠逃脫中和作用,使其突變並與受體結合。

儘管HIV在eCD4-Ig存在下仍能逃脫並發生突變,但二價(即涉及兩組染色體)相互作用似乎對突變病毒造成沉重代價,顯著降低其複制能力。

在他們的對照動物研究中,研究人員報告說,接種了基因修飾的腺病毒的猴子即使在反复注射高劑量的抗病毒藥物後也能夠阻斷所有HIV-1,HIV-2和SIV毒株(HIV的猿猴形式)病毒40週。 沒有一隻接種的猴子被感染,並且沒有任何一種對eCD4-Ig有任何負面影響(可能是因為它們的身體識別出它們自己的蛋白質)。

未給予eCD4-Ig接種的猴子全部被感染。

這一切意味著什麼?

雖然現在提出人類測試會產生相同結果還為時尚早,但這種方法提出了開發一種有效的HIV中和疫苗的潛在改變遊戲規則的策略。

一些人已經開始假設,開發成功的eCD4-Ig疫苗是一種長期有效的方法,它可以有效地中和艾滋病毒感染患者的病毒活性,無論是單獨使用還是與其他藥物一起使用。 如果這實際上是可以實現的,那麼即使是耐多藥的患者也可能獲益。

儘管如此,所有這些仍然具有很強的推測性。 進一步的研究可能會在未來幾個月內提供很大的見解,指明在不久的將來進行早期人體試驗的方式。

基因治療的其他新方法

除了哈佛/斯克里普斯的研究,其他科學家正在研究其他基因編輯技術,以打擊或預防艾滋病毒感染。

來自Temple大學的科學家的一個這樣的模型從患者的血液中提取艾滋病毒感染的T細胞​​,並使用稱為Cas9的酶從宿主細胞的DNA中“剪下”HIV遺傳物質。 通過這樣做,細胞不太可能被HIV感染。

據推測,通過將這些細胞注射回患者體內,HIV感染的能力將大大降低,從而減緩疾病進展,同時使重新設計的細胞成為人類基因組的一部分(遺傳組成)。

同樣,加州大學洛杉磯分校的科學家們正在探索使用一種名為CAR (嵌合抗原受體)的工程分子,該分子能夠將任何血液細胞變成抗病白血細胞。 通過將CAR插入造血幹細胞,科學家們能夠將細胞轉化為中和免疫循環HIV所需的特定“殺手”類型。

雖然這兩項研究目前都處於試管階段,但在發展可能的中和艾滋病疫苗候選物時,這些發現被認為是重要的。

資料來源:

加德納,M。 Kattenhorn,L. Kondur,H .; 等人。 “AAV表達CD4-Ig為多種SHIV挑戰提供持久保護。” 性質。 2015年2月18日; DOI:10.1038 / nature14264。

Kaminski,R; 陳,Y; Tedaldi,E .; 等人。 “通過CRISPR / Cas9基因編輯從人類T淋巴細胞中消除HIV-1基因組” 自然 2016年3月4日; 在線發表DOI:10.1038 / srep22555。

Zhen,A。 卡馬塔,M。 Rezek,V。等人 “來自嵌合抗原受體改造的干細胞的HIV特異性免疫。” 分子治療。 2015年8月; 23(80):1358至1367年。