人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus;abbr:HIV),即艾滋病(AIDS,获得性免疫缺陷综合征)病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1981年,人类免疫缺陷病毒在美国首次发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒(Lentivirus),属逆转录病毒的一种。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,人类免疫缺陷病毒I型(感染)在一类致癌物清单中、人类免疫缺陷病毒2型(感染)在2B类致癌物清单中。
再生医学网近期了解到,坦普尔大学刘易斯·卡茨医学院(LKSOM)和内布拉斯加大学医学中心(UNMC)的研究人员进行了一次重大合作,首次从活动物的基因组中消除了可复制的HIV-1 DNA,这是一种导致艾滋病的病毒。这项研究于近日在线发表在《Nature Communications》杂志上,它标志着人类艾滋病病毒(HIV)感染可能治愈的关键一步。
"我们的研究显示,先后进行抑制艾滋病毒复制的治疗和基因编辑疗法可以从感染动物的细胞和器官中消除艾滋病毒。" Kamel Khalili博士说道,他是LKSOM的Laura H. Carnell教授、神经科学系主任、神经病毒学中心主任、综合神经艾滋病中心主任。Khalili博士和传染病和UNMC内科教授、药理学和实验神经科学系主任、神经退行性疾病中心主任Howard Gendelman博士是这项新研究的通讯作者。Gendelman博士说:"如果没有病毒学家、免疫学家、分子生物学家、药理学家和药学专家的共同努力,这项成就是不可能实现的。只有把我们的资源集中起来,我们才能做出这一突破性的发现。"
目前的艾滋病毒治疗侧重于使用抗逆转录病毒治疗(ART)。抗逆转录病毒疗法抑制艾滋病毒的复制,但不能将病毒从体内消除。因此,抗逆转录病毒治疗不能治愈艾滋病毒,需要终生使用。如果停止,艾滋病毒就会反弹,重新复制并促进艾滋病的发展。艾滋病毒的反弹直接归因于病毒将其DNA序列整合到免疫系统细胞基因组中的能力,病毒在免疫系统中处于休眠状态,抗逆转录病毒药物无法触及。
在之前的工作中,Khalili博士的团队使用CRISPR-Cas9技术开发了一种新的基因编辑和基因治疗传递系统,旨在从HIV病毒的基因组中去除DNA。在大鼠和小鼠中,他们发现基因编辑系统可以有效地从感染细胞中去除大量的HIV DNA片段,显着影响病毒基因的表达。然而,与ART类似,基因编辑本身不能完全消除艾滋病毒。在这项新研究中,Khalili博士和同事们将他们的基因编辑系统与最近开发的一种名为长效缓释(激光)技术的治疗策略相结合。激光技术是由Gendelman博士和UNMC药理学助理教授Benson Edagwa博士共同开发的。激光抗逆转录病毒治疗以病毒避难所为目标,在较长时间内维持低水平的艾滋病毒复制,从而降低抗逆转录病毒治疗的频率。由于抗逆转录病毒药物的化学结构发生了药理学上的变化,这些长效药物得以问世。这种经过修饰的药物被包装成纳米晶体,纳米晶体很容易分布到HIV可能潜伏的组织中。从那里,储存在细胞内数周的纳米晶体慢慢释放药物。Khalili博士说,"我们想看看激光疗法是否能够在足够长的时间里抑制艾滋病毒复制,使CRISPR-Cas9完全清除细胞中的病毒DNA。"
为了验证他们的想法,研究人员用老鼠来制造易受HIV感染的人类T细胞,允许长期的病毒感染和ART诱导的潜伏期。一旦感染被确定,小鼠接受激光治疗,随后使用CRISPR-Cas9治疗。在疗程结束时,对小鼠进行病毒载量检测。分析显示,大约三分之一的感染艾滋病毒的小鼠体内的艾滋病毒DNA完全消失。 "这项工作的主要信息是,它需要CRISPR-Cas9和通过激光ART等方法抑制病毒,同时使用才能产生治疗艾滋病毒感染的方法,"Khalili博士说。"我们现在有了一条清晰的道路,可以在一年内在非人类灵长类动物身上进行试验,也可能在人类患者身上进行临床试验。"
据估计,每天有5000例新的艾滋病毒感染病例。全球3700万艾滋病毒感染者中约70%在撒哈拉以南的非洲。2017年,全球新增180万例艾滋病毒传播病例,其中80万发生在非洲东部和南部。
再生医学网认为,艾滋病(AIDS)难以治愈的重要原因在于:导致该病的病毒(HIV)具有极高的变异性,一方面导致没有一种特效而持久的药物能够胜任,另一方面导致很难研制出特效的疫苗。病毒与人类进行着“道高一尺、魔高一丈”的较量。
上述的研究成果令人振奋,这为人类最终克服艾滋病增加了信心。我们的科学之旅是非凡的。但在我们了解这些试验的全部影响之前还有一段路要走。相关试验都是在过去20年取得重大突破的基础上进行的。我们希望,在新的探索领域中,又更多的发现,将使世界更接近解决预防艾滋病毒所需要解决的问题。
再生医学网将持续关注。
(备注:部分文字源自生物谷。图片源于网络。)