استراتژی جدید ویرایش ژن از یک توانایی محافظتی غیرعادی برای از بین بردن عفونت HIV-1 بهره می برد

تغییرات ژنتیکی که منجر به یک اختلال نادر و کشنده به نام MOGS-CDG می شود، به طور متناقض از سلول ها در برابر عفونت توسط ویروس ها محافظت می کند. اکنون، دانشمندان دانشکده پزشکی لوئیس کاتز در دانشگاه تمپل، این توانایی محافظتی غیرمعمول را در یک استراتژی جدید ویرایش ژنی با هدف از بین بردن عفونت HIV-1 بدون هیچ گونه اثرات نامطلوب بر مرگ و میر سلولی، به کار گرفته اند.

رویکرد جدید، به صورت آنلاین در 28 آوریل در مجله شرح داده شده است درمان مولکولی – اسیدهای نوکلئیکبر اساس ترکیبی از دو ساختار ویرایش ژن، یکی که DNA HIV-1 را هدف قرار می دهد و دیگری که ژنی به نام را هدف قرار می دهد. MOGS – نقص هایی که باعث ایجاد MOGS-CDG می شوند. در سلول‌های افراد آلوده به HIV-1، محققان معبد نشان می‌دهند که اختلال در DNA ویروس در حالی که عمداً تغییر می‌کند. MOGS تولید ذرات عفونی HIV-1 را مسدود می کند. این کشف راه های جدیدی را در توسعه درمانی برای HIV/AIDS باز می کند.

مناسب MOGS عملکرد برای گلیکوزیلاسیون ضروری است، فرآیندی که طی آن برخی از پروتئین های سلولی سنتز شده در بدن اصلاح می شوند تا آنها را پایدار و کاربردی کنند. با این حال، گلیکوزیلاسیون توسط انواع خاصی از ویروس های عفونی اعمال می شود. به طور خاص، ویروس هایی مانند HIV، آنفولانزا، SARS-CoV-2 و هپاتیت C، که توسط یک پوشش ویروسی احاطه شده اند، برای ورود به سلول های میزبان به پروتئین های گلیکوزیله متکی هستند.

در مطالعه جدید، محققین اصلی کامل خلیلی، دکترا، لورا اچ. کارنل، پروفسور و رئیس گروه میکروبیولوژی، ایمونولوژی و التهاب، مدیر مرکز نوروویروسولوژی و ویرایش ژن، و مدیر مرکز جامع NeuroAIDS در لوئیس دانشکده پزشکی کاتز، و دکتر رافال کامینسکی، استادیار مرکز نوروویروسولوژی و ویرایش ژن در دانشکده پزشکی لوئیس کاتز، یک رویکرد ژنتیکی را طراحی کردند تا منحصراً CRISPR را برای ممانعت از آن روشن کند. MOGS بیان ژن از طریق ویرایش DNA در سلول های ایمنی که دارای قابلیت تکثیر، HIV-1 هستند. انتظار می رود رویکرد جدید آنها از هرگونه تأثیری بر سلامت سلول های غیر عفونی که عملکرد طبیعی ژن MOGS را حفظ می کنند، جلوگیری کند. تحریک دستگاه در سلول‌های آلوده به HIV-1، ساختار گلیکان پروتئین پوششی HIV-1 را مختل کرد و به تولید ذرات ویروس غیرعفونی منجر شد.

دکتر خلیلی که محقق ارشد این مطالعه جدید نیز هست، گفت: «این رویکرد از نظر مفهومی بسیار جالب است. “با کاهش توانایی ویروس برای ورود به سلول ها، که نیاز به گلیکوزیلاسیون دارد، MOGS ممکن است علاوه بر DNA ویروسی یکپارچه برای توسعه نسل بعدی فناوری ویرایش ژن CRISPR برای از بین بردن HIV، هدف دیگری ارائه دهد.

دکتر کامینسکی، دکتر خلیلی و تریشیا اچ. بوردو، دکترا، استاد و نایب رئیس گروه میکروبیولوژی، ایمونولوژی و التهاب و مرکز نوروویروسولوژی و ویرایش ژن در تمپل و متخصص در استفاده از غیر انسانی مدل های نخستی برای HIV-1 با هم کار کرده اند تا کارایی و ایمنی استراتژی CRISPR-MOGS را در مطالعات پیش بالینی ارزیابی کنند. در کار قبلی، تیم نشان داد که فناوری مبتنی بر CRISPR می‌تواند با موفقیت DNA ویروسی را از سلول‌های پستانداران غیرانسانی آلوده حذف کند.

سایر محققانی که در این مطالعه مشارکت داشتند عبارتند از: هونگ لیو، چن چن، شورن لیائو، و شهره امینی، گروه میکروبیولوژی، ایمونولوژی و التهاب، مرکز نوروویروسولوژی و ویرایش ژن، دانشکده پزشکی لوئیس کاتز در دانشگاه تمپل. دانیل کی. سوهای، کنراد آرای کروز، و کاترین ام. بولارد، مرکز تحقیقات سرطان و ایمونولوژی، سیستم بهداشت ملی کودکان، دانشگاه جورج واشنگتن. توماس جی. کرادیک و جنیفر گوردون، Excision Biotherapeutics، سانفرانسیسکو، کالیفرنیا. آناند مهتا، استفان گراوزام، و جیمز لباسمن، گروه فارماکولوژی سلولی و مولکولی، دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی. و کارلوس باررو و ماگدا فلورز، گروه علوم دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه تمپل.

این تحقیق تا حدی توسط کمک های مالی موسسه ملی بهداشت و صندوق خیریه دبلیو دبلیو اسمیت حمایت شد.