Un sistema especializado de edición de genes diseñado por científicos de la Facultad de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple está allanando el camino para una eventual cura para pacientes infectados con el VIH, el virus que causa el SIDA. En un estudio publicado en línea este mes en la revista Naturediario, Informes científicos , los investigadores muestran que pueden eliminar de manera efectiva y segura el virus del ADN de las células humanas cultivadas en cultivo.
Según el investigador principal del nuevo estudio, Kamel Khalili, PhD, Laura H. Carnell, profesora y presidenta del Departamento de Neurociencia, directora del Centro de Neurovirología y directora del Centro Integral de NeuroAIDS en la Facultad de Medicina Lewis Katzen la Universidad de Temple LKSOM, "los medicamentos antirretrovirales son muy buenos para controlar la infección por el VIH. Pero los pacientes en terapia antirretroviral que dejan de tomar los medicamentos sufren un rápido rebote en la replicación del VIH". La presencia de numerosas copias del VIH debilita el sistema inmunitario y eventualmentecausa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida o SIDA.
Curar el VIH / SIDA, que se ha cobrado la vida de más de 25 millones de personas desde que se descubrió por primera vez en la década de 1980, es el objetivo final en la investigación del VIH. Pero eliminar el virus después de que se haya integrado en CD4 + T-Las células, las células infectadas principalmente con el VIH, han resultado difíciles. Los intentos recientes se han centrado en reactivar el VIH intencionalmente, con el objetivo de estimular una respuesta inmune robusta capaz de erradicar el virus de las células infectadas. Sin embargo, hasta la fecha, ninguno de estos "conmociona y mata"enfoques ha sido exitoso.
El Dr. Khalili y sus colegas decidieron probar un enfoque diferente, específicamente dirigido al ADN proviral del VIH-1 el genoma viral integrado utilizando una tecnología de edición de genes única y adaptada. Su sistema incluye una guía de ARN que localiza específicamente el ADN del VIH-1 en el Tgenoma de células y una enzima nucleasa, que corta las hebras del ADN de las células T. Una vez que la nucleasa ha editado la secuencia de ADN del VIH-1, los extremos sueltos del genoma se unen por la maquinaria de reparación de ADN de la célula.
En trabajos anteriores, el equipo del Dr. Khalili había demostrado la capacidad de su tecnología para extraer el ADN del VIH-1 de las líneas celulares humanas. Sin embargo, en su último estudio, se concentraron en células T CD4 + infectadas de forma latente y productiva para mostrar no soloque la tecnología elimina el virus de las células pero también que su presencia persistente en las células erradicadas por VIH-1 en realidad las protege contra la reinfección. Más importante aún, llevaron su trabajo a experimentos ex vivo, en los que las células T de pacientes infectados con VIHse cultivaron en cultivo celular, lo que demuestra que el tratamiento con el sistema de edición de genes puede suprimir la replicación viral y reducir drásticamente la carga viral en las células del paciente.
En otro componente importante del estudio, el equipo del Dr. Khalili abordó preguntas sobre los efectos y la toxicidad fuera del objetivo. Utilizando un enfoque conocido como secuenciación ultra profunda del genoma completo, que se considera el estándar de oro para la evaluación genómica, los investigadores analizaronlos genomas de las células erradicadas por el VIH-1 para mutaciones en genes fuera de la región objetivo del ARN guía. Sus análisis descartaron efectos fuera del objetivo en los genes, incluidos los posibles efectos colaterales en la expresión de genes celulares. Los estudios de viabilidad y proliferación celular mostraron queLas células erradicadas por el VIH-1 estaban creciendo y funcionando normalmente.
"Los hallazgos son importantes en múltiples niveles", dijo el Dr. Khalili. "Demuestran la efectividad de nuestro sistema de edición de genes para eliminar el VIH del ADN de las células T CD4 y, al introducir mutaciones en el genoma viral, inactivar permanentementesu replicación. Además, muestran que el sistema puede proteger las células contra la reinfección y que la tecnología es segura para las células, sin efectos tóxicos ".
"Estos experimentos no se habían realizado previamente hasta este punto", agregó. "Pero las preguntas que abordan son críticas, y los resultados nos permiten avanzar con esta tecnología".
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Materiales proporcionado por Sistema de salud de la Universidad de Temple . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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