Китайские ученые использовали технологию редактирования генов CRISPR для лечения пациента с ВИЧ, но это не вылечило пациента, согласно новому исследованию.
Работа, опубликованная сегодня (11 сентября) в Медицинском журнале Новой Англии, отмечает, что именно этот инструмент для редактирования генов был использован в экспериментальной терапии ВИЧ, по словам авторов, из Пекинского университета в Пекине.
Несмотря на то, что лечение не контролировало ВИЧ-инфекцию пациента, терапия выглядела безопасной - исследователи не обнаружили каких-либо непреднамеренных генетических изменений, которые в прошлом были проблемой при генной терапии.
Эксперты оценили работу как важный первый шаг к возможности использовать CRISPR, инструмент, который позволяет исследователям точно редактировать ДНК, чтобы помочь пациентам с ВИЧ.
«Они провели очень инновационный эксперимент с пациентом, и это было безопасно», - сказал доктор Амеш Адалья, специалист по инфекционным заболеваниям и старший научный сотрудник Центра безопасности здоровья Джона Хопкинса в Балтиморе, который не участвовал в исследовании. «Это следует рассматривать как успех».
Новое исследование сильно отличается от несвязанного, противоречивого случая с китайским ученым, который использовал CRISPR для редактирования геномов детей-близнецов в попытке сделать их устойчивыми к ВИЧ. В этом случае китайский ученый отредактировал ДНК эмбрионов, и эти изменения гена могут быть переданы следующему поколению. В новом исследовании изменения ДНК были сделаны во взрослых клетках, что означает, что они не могут быть переданы.
В исследовании участвовал один пациент с ВИЧ, у которого также развился лейкоз, тип рака крови. В результате пациенту потребовалась пересадка костного мозга. Таким образом, исследователи использовали эту возможность для редактирования ДНК в стволовых клетках костного мозга донора перед трансплантацией клеток пациенту.
В частности, исследователи использовали CRISPR для удаления гена, известного как CCR5, который предоставляет инструкции для белка, который находится на поверхности некоторых иммунных клеток. ВИЧ использует этот белок в качестве «порта» для проникновения внутрь клеток.
Небольшой процент людей с естественной мутацией в гене CCR5 устойчив к ВИЧ-инфекции.
Более того, только два человека в мире, которые считались «излеченными» от ВИЧ - известный как пациент из Берлина и пациент из Лондона, - по-видимому, удалили вирус из своего тела после трансплантации костного мозга от доноров, у которых была естественная мутация CCR5 ,
Однако, поскольку может быть трудно найти доноров костного мозга с этой конкретной мутацией, исследователи предположили, что генетически отредактированные донорские клетки могут иметь такой же эффект.
Через месяц после того, как пациент получил трансплантат, его лейкемия была в полной ремиссии. Тесты также показали, что генетически отредактированные стволовые клетки способны расти в его организме и производить клетки крови. Эти генетически отредактированные клетки сохранялись в организме пациента в течение 19 месяцев, за которыми он наблюдался.
Кроме того, исследователи не видели каких-либо «нецелевых» эффектов редактирования гена CRISPR, то есть инструмент не вводил генетические изменения в тех местах, где он не был предназначен или мог вызвать проблемы.
Однако, когда пациент ненадолго прекратил говорить о своих лекарствах от ВИЧ в рамках исследования, уровень вируса в его организме увеличился, и ему пришлось снова начать принимать лекарства. Этот ответ был непохож на ответ пациентов из Берлина и Лондона, которые могли оставаться свободными от ВИЧ, не принимая лекарства.
Низкий ответ у пациента из Пекина, вероятно, произошел отчасти потому, что процесс редактирования генов был не очень эффективным. Другими словами, исследователи не смогли удалить ген CCR5 во всех донорских клетках.
Тем не менее, «мы считаем, что эта стратегия является многообещающим подходом для генной терапии» при ВИЧ, - сказал в прямом эфире Live Science исследователь старшего автора Хонгкуй Дэн, профессор клеточной биологии в Пекинском университете.
Один потенциальный способ улучшить процесс редактирования генов - начать с так называемых плюрипотентных стволовых клеток, которые могут образовывать клетки любого типа в организме, сказал Дэн. Исследователи редактировали эти клетки с помощью CRISPR, чтобы инактивировать CCR5, а затем уговаривать клетки превращаться в стволовые клетки крови, используемые для трансплантации костного мозга. Эта стратегия может привести к увеличению числа донорских клеток, имеющих отредактированный ген CCR5, сказал Дэн.
Важно отметить, что этот тип лечения генной терапией был возможен только потому, что пациент также нуждался в пересадке костного мозга, и поэтому он не может быть применен в его нынешней форме для среднего пациента с ВИЧ.
«Это не обычные люди с ВИЧ», - сказала Адаля Live Science. «Это люди, которые имеют ВИЧ, а также нуждаются в пересадке костного мозга», - сказал он. Адаля добавила, что пересадка костного мозга может быть опасной процедурой.
Хотя мутация CCR5 защищает от ВИЧ, некоторые исследования показывают, что генетическая модификация может иметь и другие вредные последствия. Например, исследование, опубликованное ранее в этом году, показало, что естественная мутация CCR5 была связана с повышенным риском ранней смерти. Однако исследователи отмечают, что при лечении ВИЧ они модифицируют ген CCR5 только в стволовых клетках крови, что не повлияет на ген CCR5 в других тканях организма.
В редакционной статье, сопровождающей исследование, д-р Карл Джун, директор Центра клеточной иммунотерапии при Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании, сказал, что будущие исследования с использованием CRISPR для ВИЧ должны следовать за участниками в течение еще более длительных периодов, поскольку вредные эффекты от гена терапия, такая как рак, может занять годы, чтобы появиться. Джун, которая не была вовлечена в новое исследование, ранее проводила генную терапию для ВИЧ, хотя не с CRISPR.
