A CRISPR / Cas9 genomszerkesztőnek köszönhetően a biológusok három olyan gént tudtak megtalálni, amelyek révén a HIV bejut az immunsejtekbe. Ezek a gének kikapcsolhatók anélkül, hogy jelentős kárt okoznának az emberi egészségben.
Bruce Walker, a Massachusettsi Műszaki Intézet szerint a vírusok eleve nagyon kicsiek és kevés gént tartalmaznak. Például a HIV genetikai kódja csak kilenc gént tartalmaz, míg az emberi genomban több mint 19 ezer van belőlük. Nagyon gyakran a vírusok kölcsönvesznek géneket, hogy a fehérjék elengedhetetlenek legyenek a szaporodás szempontjából. A tudósok megkísérelték izolálni ezeket a géneket, és meghatározni, hogy melyikük pusztulhat el anélkül, hogy embert megölnének.
Meg kell jegyezni, hogy a CRISPR / Cas9 genomikus szerkesztőt a tudományban jelentős áttörésnek ismerte el 2015-ben. Megalkotója Fen Zhang amerikai tudós körülbelül három évvel ezelőtt a molekuláris biológusok egy csoportjával együtt. Abban az időben a szerkesztőt többször modernizálták, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a szerkesztő segítségével csaknem száz százalékos pontossággal módosítsák a genomot.
A tudósok szerint a HIV elleni küzdelem egyfajta visszatérés a kezdetekhez a szerkesztő számára, mivel a rendszer eredetileg százmillió évvel ezelőtt a baktériumok belsejében alakult ki, pontosan a retrovírusok elleni védelem érdekében. És csak 2012-ben, Zhang tudós és kollégái adaptálták a CRISPR / Cas9-et a többsejtű objektumok genomjának szerkesztéséhez.
Jelenleg néhány tudós megpróbálja használni ezt a genomszerkesztőt annak érdekében, hogy kivágja a HIV-kódot a fertőzött sejtek DNS-étől, ezáltal megtisztítsa őket a fertőzéstől, vagy mutálja őket, hogy azok sebezhetetlenné váljanak a HIV-vel szemben.
A tudósok Walker vezetésével úgy döntöttek, hogy a másik irányba mennek - átalakították a szerkesztőt oly módon, hogy teljesen véletlenszerűen kikapcsolhassák az emberi immunsejtek génjeit, amelyekbe ezt a rendszert beillesztették. A tudósok felváltva kikapcsolják mind a 19 000 gént, és egy olyan immunsejtcsoportot kapnak, amely sikeresen túlélte az ilyen eljárást. Ezután a biológusok megpróbálták megfertőzni ezeket a sejteket HIV-vel.
Ennek a kísérletnek köszönhetően a tudósok képesek voltak elkülöníteni egy kis génkészletet, amely nem játszik nagy szerepet az immunsejtek túlélésében, de amelyek munkája rendkívül fontos a HIV számára. Ez a készlet két, a tudósok által jól ismert gént is tartalmazott - a CD4 és a CCR5, amelyek felelősek a fehérjemolekulák képződéséért, amelyekhez a HIV ragaszkodik, amikor a sejtek fertőzöttek. Ezeknek a géneknek a letiltása vagy eltávolítása, amint azt a korábbi kísérletek mutatják, súlyos mellékhatásokat okozhat. Mindez miatt ez az eljárás nagyon nemkívánatos.
E két gén mellett Walker és munkatársai három további olyan gént azonosítottak, amelyek nem egyértelműen társulnak a HIV-vel - ezek az SLC35B2, a TPST2 és az ALCAM. A tudósok szerint az első két DNS-gén elméletileg segítheti a HIV bejutását a sejtbe a CCR5 fehérje működésének megváltoztatásával. A harmadik gén pedig befolyásolja a sejtek egymáshoz való kapcsolódási hajlandóságát, ezért az ALCAM gén eltávolításakor az immunsejtek a tápközegben vagy a vérben lévő vírusrészecskék gyakorlatilag alacsony koncentrációjában láthatatlanná válnak a HIV számára.
Promóciós videó:
A virológusok feltevései szerint ennek oka lehet, hogy ennek a génnek a eltávolításakor a sejtek ritkábban érintkeznek egymással, és ez nem járul hozzá a vírus nem fertőzött sejtekbe és szövetekbe történő elterjedéséhez.
A tudósok még nem tudták megállapítani, hogy e három gén eltávolítása ugyanolyan negatív hatással lesz-e az emberi testre, mint a CCR5 és CD4 gének eliminációja. A kutatók azt tervezik, hogy a későbbi kísérletek során megválaszolják kérdéseiket.