Bestfilez.net - новости мира Hi-tech
25.09.17  
Новости :: Наука и техника
Ученые уничтожат ВИЧ, отключив гены-"предатели" в клетках
Scientists destroy HIVГеномный редактор CRISPR/Cas9 помог биологам нащупать три гена, которые ВИЧ использует для проникновения в иммунные клетки и которые можно отключить без существенного вреда для здоровья человека, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Genetics. "Вирусы очень малы по своей природе и содержат в себе очень небольшое число генов. К примеру, в генетическом коде ВИЧ их всего девять штук, тогда как в нашем геноме свыше 19 тысяч генов. Вирусы часто "заимствуют" для производства жизненно важных белков, необходимых для их размножения.

Scientists destroy HIV

Мы попытались выделить эти гены и понять, какие из них можно ликвидировать, не убивая человека", — рассказывает Брюс Уолкер (Bruce Walker) из Массачусетского технологического института (США).

Геномный редактор CRISPR/Cas9, названный главным научным прорывом 2015 года, был создан американским ученым Фэнем Чжаном (Feng Zhang) и рядом других молекулярных биологов примерно три года назад, и с тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома со стопроцентной точностью.

Можно сказать, что борьба с ВИЧ является своеобразным "возвратом к корням" для CRISPR/Cas9 — изначально она развилась внутри бактерий сотни миллионов лет назад именно для защиты от ретровирусов, и лишь в 2012 году Чжан и его коллеги приспособили ее для редактирования генома многоклеточных существ.

Сегодня многие ученые пытаются использовать данный геномный редактор для того, чтобы "вырезать" генетический код ВИЧ из ДНК зараженных клеток и тем самым очистить их от инфекции, или же мутировать их таким образом, что они станут неуязвимыми для ВИЧ.

Уолкер и его коллеги пошли другим путем – они модифицировали систему CRISPR/Cas9 таким образом, что она позволяла им случайным образом отключать гены в иммунных клетках человека, в которую ученые вставили данный геномный редактор. Попеременно отключив все 18 тысяч генов, биологи получили небольшую группу иммунных клеток, успешно переживших подобную процедуру, которых они затем попытались заразить ВИЧ.

Этот эксперимент позволил ученым выделить крайне небольшой набор генов, работа которых является критически важной для ВИЧ, но не слишком существенной для выживания иммунных клеток. Среди них были и два общеизвестных гена — CD4 и CCR5, отвечающие за сборку белковых молекул, за которые ВИЧ цепляется при заражении клеток. Их удаление или отключение, как показали прошлые эксперименты, может привести к серьезным побочным эффектам, что делает такую процедуру крайне нежелательной.

Помимо CD4 и CCR5, команда Уолкера выделила еще три гена, неочевидным образом связанных с ВИЧ — TPST2, SLC35B2 и ALCAM. Первые два участка ДНК, как объясняют ученые, могут способствовать проникновению ВИЧ в клетку благодаря тому, что они меняют работу белка CCR5. В свою очередь, ALCAM управляет склонностью клеток "склеиваться" между собой, и удаление этого гена делает иммунные клетки почти полностью "невидимыми" для ВИЧ при низкой концентрации вирусных частиц в крови или питательной среде.

Как полагают вирусологи, это связано с тем, что удаление ALCAM ведет к тому, что клетки начинают реже контактировать друг с другом, что мешает распространению вирусу в новые, незараженные ткани и клетки.

Пока не понятно, будет ли удаление TPST2, SLC35B2 и ALCAM действовать на организм столь же негативно, как и нейтрализация CD4 и CCR5. Авторы исследования планируют найти ответ на этот вопрос в ходе своих последующих исследований.

English:

A genome-wide CRISPR screen identifies a restricted set of HIV host dependency factors

Host proteins are essential for HIV entry and replication and can be important nonviral therapeutic targets. Large-scale RNA interference (RNAi)-based screens have identified nearly a thousand candidate host factors, but there is little agreement among studies and few factors have been validated. Here we demonstrate that a genome-wide CRISPR-based screen identifies host factors in a physiologically relevant cell system. We identify five factors, including the HIV co-receptors CD4 and CCR5, that are required for HIV infection yet are dispensable for cellular proliferation and viability. Tyrosylprotein sulfotransferase 2 (TPST2) and solute carrier family 35 member B2 (SLC35B2) function in a common pathway to sulfate CCR5 on extracellular tyrosine residues, facilitating CCR5 recognition by the HIV envelope. Activated leukocyte cell adhesion molecule (ALCAM) mediates cell aggregation, which is required for cell-to-cell HIV transmission. We validated these pathways in primary human CD4+ T cells through Cas9-mediated knockout and antibody blockade. Our findings indicate that HIV infection and replication rely on a limited set of host-dispensable genes and suggest that these pathways can be studied for therapeutic intervention.

Source: /Источники:
https://ria.ru/science/20161220/1484116759.html
http://www.nature.com/articles/ng.3741


Опубликовано 20.12.16

Новости Hi-tech
map forum xml
Rambler's Top100 Яндекс.Метрика Google+
Сайт управляется SiNG cms © 2010-2016