Sinubukan ng mga Siyentipiko ng Siyensya na Tratuhin ang HIV Gamit ang CRISPR



Ginamit na ng mga siyentipiko sa Tsina Ang teknolohiyang pag-edit ng gene ng CRISPR upang gamutin ang isang pasyente na may HIV, ngunit hindi nito pagalingin ang pasyente, ayon sa isang bagong pag-aaral.

Ang gawain, na inilathala ngayon (Sept. 11) sa The New England Journal of Medicine, ay minarkahan ang unang pagkakataon na ang partikular na tool na pag-edit ng gene na ito ay ginamit sa isang eksperimento HIV therapy, ayon sa mga may-akda, mula sa Peking University sa Beijing.

Kahit na hindi kontrolin ng paggamot ang impeksyon sa pasyente ng HIV, ang therapy ay lumitaw na ligtas – ang mga mananaliksik ay hindi nakita ang anumang hindi sinasadyang mga pagbabagong genetic, na naging isang pag-aalala sa nakaraan sa mga terapiyang gene.

Kaugnay: 10 Mga Kamangha-manghang bagay na Siyentipiko Lamang Ginawa sa CRISPR

Pinuri ng mga eksperto ang gawain bilang isang mahalagang unang hakbang patungo sa paggamit ng CRISPR, isang tool na nagbibigay-daan sa mga mananaliksik na tumpak na mag-edit ng DNA, upang matulungan ang mga pasyente na may HIV.

"Ginawa nila ang isang napaka-makabagong eksperimento sa isang pasyente, at ito ay ligtas," sabi ni Dr. Amesh Adalja, isang nakakahawang espesyalista sa sakit at isang senior scholar sa The Johns Hopkins Center for Health Security sa Baltimore, na hindi kasali sa pag-aaral. "Dapat itong tiningnan bilang isang tagumpay."

Ang bagong pag-aaral ay ibang-iba mula sa hindi magkakaugnay, kontrobersyal na kaso ng isang siyentipikong Tsino na ginamit CRISPR upang mai-edit ang genomes ng kambal na sanggol sa pagtatangkang gawin silang lumalaban sa HIV. Sa kasong iyon, na-edit ng siyentipikong Tsino ang DNA ng mga embryo, at ang mga pagbabagong ito ng gene ay maaaring maipasa sa susunod na henerasyon. Sa bagong pag-aaral, ang mga pag-edit ng DNA ay ginawa sa mga cell ng may sapat na gulang, na nangangahulugang hindi ito maipasa.

Ang pag-aaral ay kinasasangkutan ng isang nag-iisang pasyente na may HIV na nabuo din lukemya, isang uri ng kanser sa dugo. Bilang isang resulta, ang pasyente ay nangangailangan ng isang transplant ng utak ng buto. Kaya ginamit ng mga mananaliksik ang pagkakataong ito upang ma-edit ang DNA sa mga cell cells ng utak ng buto mula sa isang donor bago ililipat ang mga cell sa pasyente.

Partikular, ginamit ng mga mananaliksik ang CRISPR upang tanggalin ang isang gene na kilala bilang CCR5, na nagbibigay ng mga tagubilin para sa isang protina na nakapatong sa ibabaw ng ilang mga immune cells. Ginagamit ng HIV ang protina na ito bilang isang "port" upang makapasok sa mga selula.

Ang maliit na porsyento ng mga tao na natural na mayroong mutation sa CCR5 gene ay lumalaban sa impeksyon sa HIV.

Ang higit pa, ang dalawang tao lamang sa mundo ay naisip na "gumaling" ng HIV – na kilala bilang Pasyente ng Berlin at ang Pasyente ng London – nagkaroon ng virus na tila tinanggal sa kanilang mga katawan matapos matanggap ang mga transplants ng utak ng buto mula sa mga donor na mayroong natural na CCR5 mutation.

Gayunpaman, dahil maaaring mahirap makahanap ng mga donor ng utak ng buto na may partikular na mutation na ito, ang mga mananaliksik ay na-hypothesize na ang mga genetically na na-edit na mga cell ng donor ay maaaring magkaroon ng parehong epekto.

Isang buwan matapos matanggap ng pasyente ang transplant, ang kanyang lukemya ay nasa kumpletong kapatawaran. Ipinakita din sa mga pagsubok na ang genetically na na-edit na mga cell ng stem ay maaaring lumaki sa kanyang katawan at makagawa ng mga selula ng dugo. Ang mga genetically na na-edit na mga cell na ito ay nagpatuloy sa katawan ng pasyente para sa buong 19 na buwan na sinundan siya.

Bilang karagdagan, ang mga mananaliksik ay hindi nakakita ng anumang "off-target" na epekto ng pag-edit ng gene ng CRISPR, nangangahulugang ang tool ay hindi ipinakilala ang mga pagbabagong genetic sa mga lugar kung saan hindi ito inilaan o maaaring magdulot ng mga problema.

Gayunpaman, kapag ang pasyente ay biglang tumigil sa pakikipag-usap sa kanya Mga gamot sa HIV bilang bahagi ng pag-aaral, ang mga antas ng virus ay tumaas sa kanyang katawan, at kailangan niyang simulan muli ang pagkuha ng kanyang gamot. Ang tugon na ito ay hindi katulad ng mga pasyente ng Berlin at London, na nagawang manatiling walang HIV nang walang pagkuha ng mga gamot.

Ang mababang tugon sa pasyente ng Beijing ay malamang na naganap, sa bahagi, dahil ang proseso ng pag-edit ng gene ay hindi masyadong mahusay. Sa madaling salita, hindi natanggal ng mga mananaliksik ang gen ng CCR5 sa lahat ng mga cell ng donor.

Gayunpaman, "naniniwala kami na ang diskarte na ito [is] isang promising na pamamaraan para sa therapy sa gene "para sa HIV, pag-aralan ang senior na may-akda na si Hongkui Deng, isang propesor ng cell biology sa Peking University, sinabi sa Live Science.

Ang isang potensyal na paraan upang mapagbuti ang proseso ng pag-edit ng gene ay upang magsimula sa tinatawag na pluripotent stem cells, na may potensyal na bumuo ng anumang uri ng cell sa katawan, sinabi ni Deng. Ang mga mananaliksik ay i-edit ang mga cell na ito kasama ang CRISPR upang hindi maaktibo ang CCR5, at pagkatapos ay paganahin ang mga selula sa pagiging mga selula ng dugo na ginamit para sa mga transplants sa utak ng buto. Ang diskarte na ito ay maaaring magresulta sa isang mas malaking bilang ng mga donor cells na may na-edit na CCR5 gene, sinabi ni Deng.

Mahalagang tandaan na ang ganitong uri ng paggamot sa gene-therapy ay posible lamang dahil ang pasyente ay nangyari din na nangangailangan ng isang transplant ng utak ng buto, at sa gayon ito ay hindi isang bagay na maaaring mailapat sa kasalukuyang anyo nito sa average na pasyente ng HIV.

"Ang mga ito ay hindi ordinaryong mga indibidwal na may HIV," sinabi ni Adalja sa Live Science. "Ito ang mga taong may HIV at mayroon ding pangangailangan para sa transplant ng utak ng buto," aniya. Dagdag ni Adalja na ang isang transplant ng utak ng buto ay maaaring mapanganib na pamamaraan.

Bagaman pinoprotektahan ng mut ang CCR5 laban sa HIV, iminumungkahi ng ilang mga pag-aaral na ang genetic modification ay maaaring magkaroon ng iba pang mga nakakapinsalang epekto. Halimbawa, isang pag-aaral na nai-publish nang mas maaga sa taong ito natagpuan na ang natural Ang mutation ng CCR5 ay naka-link sa isang pagtaas ng panganib ng maagang pagkamatay. Gayunpaman, napansin ng mga mananaliksik na sa kanilang paggamot sa HIV, binabago nila ang gen ng CCR5 lamang sa mga selula ng dugo, na hindi makakaapekto sa CCR5 gene sa iba pang mga tisyu sa katawan.

Sa isang editoryal na kasama ng pag-aaral, sinabi ni Dr. Carl June, director ng Center for Cellular Immunotherapies sa University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, sinabi na ang pananaliksik sa hinaharap gamit ang CRISPR para sa HIV ay dapat sundin ang mga kalahok para sa mas mahabang panahon, dahil ang mga nakakapinsalang epekto mula sa gene ang therapy, tulad ng cancer, ay maaaring tumagal ng maraming taon upang magpakita. Hunyo, na hindi kasali sa bagong pag-aaral, na dati nang isinasagawa gene therapy para sa HIV, bagaman hindi sa CRISPR.

Orihinal na nai-publish sa Live Science.