Wywiad: Wycięcie DNA wirusa HIV-1 przy użyciu wyewoluowanej rekombinazy

Nazywam się JohE Hvar i wybieram się na Wydział Biologii i Biologii Komórki w Instytucie Zwierząt Specjalnych w Hamburgu w Niemczech. HE PET Institute jest instytutem badań podstawowych, skupiającym się wyłącznie na ludzkim pe, wirusach chorobotwórczych i tak, powiedziałbym, i powiązanych kwestiach. Tak więc nasz zakład jest przede wszystkim zainteresowany badaniem regulacji ekspresji genu HIV oraz interakcją w szczególnie wewnątrzkomórkowej interakcji HIV ze składnikami komórki gospodarza.

Na podstawie tych danych staramy się również opracowywać nowe i eksperymentalne terapie choroby HIV. Problem z HIV polega na tym, że HIV jest retrowirusem lub lentiwirusem i jak każdy retrowirus, HIV integruje się po zakażeniu komórki gospodarza, genomu wirusa z genomem komórki gospodarza. Jak dotąd nie można już pozbyć się zintegrowanego wirusa.

Oznacza to, że jeśli chodzi o terapię, mówimy o chorobie przewlekłej, o terapii trwającej całe życie i zasadniczo o wszystkich problemach związanych z terapiami trwającymi całe życie, takich jak skutki uboczne leków, występowanie oporności i tak dalej. Otóż od wielu lat w badaniach podstawowych znamy tak zwaną rekombinazę, naturalnie występującą w rekombinacjach, jak na przykład w drożdżach lub bakteriach. I te rekombinacje to rozpoznawanie określonych sekwencji DNA i tasowanie genów, przegrupowywanie genomu i tak dalej.

W szczególności jedna rekombinaza zwana rekombinacją decre jest stosowana w badaniach podstawowych, a situ w badaniach podstawowych. A CRE w zasadzie rozpoznaje jego specyficzną sekwencję. A jeśli masz sekwencję zlokalizowaną między dwoma miejscami rozpoznawania, CRE jest w stanie zasadniczo wyciąć sekwencję pośrednią.

Tak więc już od 10 czy 15 lat pomysł jest z medycyny, aby zwalczyć wirusa, a z drugiej strony, użyć rekombinazy, takiej jak smutek, na przykład, do wycięcia profilu. DNA, powinno to być teoretycznie możliwe, ponieważ po zakażeniu HIV dokonuje odwrotnej transkrypcji, jego genom RA do DNA i, ze względu na ten proces odwrotnej transkrypcji, generowana jest sekwencja zwana długimi końcowymi powtórzeniami, które oznaczają zasadniczo pięć bris lub początek i wolną granicę brime, koniec zintegrowanego profilu D.So w teorii, gdyby można było wymyślić potrójną rekombinację, która rozpoznaje się konkretnie w sekwencji w LTR, więc tak by się stało, niezgoda zasadniczo zaatakowałaby pięć głównych końców i wolny koniec BRI zintegrowanego profilu, DNA wycięłoby DNA i zasadniczo wyeliminowało wirusa z zdezynfekowanej komórki. Problem z HIV polega na tym, że mamy różne izolaty, być może również w, w, w, u jednej osoby, u jednego pacjenta, jednak, szczególnie jak wiemy do tej pory, sekwencja jest na początku i na końcu wirusa w genomie wirusa.

Innymi słowy, LTR są bardziej konserwatywne niż, na przykład, geny HIV. Myślę więc, że jest duża szansa, że uda nam się uzyskać tylko kilka liczb rekombinacji, które zasadniczo rozpoznają ogromną dojrzałość wszystkich izolatów HIV. A jeśli nie, to w zasadzie musimy wygenerować nowy w drodze ewolucji molekularnej, który w przyszłości może być częściowo autotomizowany.

I tak się stanie, proces będzie znacznie szybszy niż robienie tego w laboratorium. W naszym Koledze, Dr.Frank z Instytutu Maxa Splunk znalazł się na końcu obrazu. Zasadniczo jest ekspertem od rekombinazy i wszystkiego.

Zasadniczo to, czego użył, to coś, co nazywamy metodą ewolucji molekularnej. Ale metoda opiera się na technologii reakcji łańcuchowej polimeru PCR. Bierze gen naturalnie występującej rekombinazy, grzebie i ustawia PCR lub wielokrotne reakcje PCR w warunkach, które wprowadzają w losowy sposób mutacje.

Sztuczka polega na tym, aby wybrać nowe wersje rekombinazy, które uzyskały nową zdolność lub nową aktywność, a mianowicie rozpoznawanie sekwencji specyficznych dla HIV. I robi to w cyklach powtórzeń. On, on, on potrzebował około 120 lub ponad 120 cykli, aby wykonać tę molekularną, tego typu metodę ewolucji molekularnej.

Kiedy w końcu wymyślił ten specyficzny, teraz nazywany trzema dla rekombinacji specyficznej dla LTR z tą nową rekombinacją, która teraz specyficznie rozpoznaje sekwencje HIV. Pierwsze badanie polegało na tym, że eksperymenty z rekombinantami przeprowadzono w Instytucie HE PET w Hamburgu. Przeprowadziliśmy rekombinację z wektorami, wektorami genów do hodowli komórek ludzkich, które zostały zakażone mniej więcej klinicznym izolatem wirusa H HIV V.

Z biegiem czasu, w ciągu sześciu do ośmiu tygodni, byliśmy w stanie to zademonstrować. Teraz rekombinant jest ekscytujący ilościowo, zintegrowali profil HIV DA, w zasadzie cała kultura jest leczona przez pozbycie się HIV. Z pewnością istnieje wiele problemów związanych z tą technologią.

Przede wszystkim musimy upewnić się, że ekspresja rekombinazy nie powoduje toksycznych skutków ubocznych. Nie spodziewamy się tego, nie spodziewamy się tego, ponieważ dla naturalnie występujących rekombinacji, takich jak gre, istnieją tak zwane zwierzęta transgeniczne. Wyrażają one tę rekombinację GRE i w porządku, więc są pewne problemy, ale niezbyt znaczące.

Mogę tak powiedzieć w tym momencie. Jest więc nadzieja, że nie ma toksycznych skutków ubocznych, ale nigdy nie wiesz, kiedy musisz przeprowadzić eksperymenty. Są też problemy, że być może nie rozpoznamy z nim każdego klinicznego izolatu, abyśmy uzyskali, mogli pozbyć się dominującego izolatu, izolatu HIV u pacjenta.

Ale z czasem będziemy wybierać spośród mniejszych, drobnych izolatów. To znaczy, nie wiemy, musimy przeprowadzić te eksperymenty. Jest też duży problem z dostarczaniem genów, z technologią wektorową.

Musimy użyć tak zwanych wektorów lentiwirusowych lub również wektorów retrowirusowych, aby dostarczyć gen lub gen rekombinazy. Czy są więc skutki uboczne? Czy te wektory powodują toksyczne skutki?

To są wszystkie pytania, które mamy. Mamy również nadzieję, że poprawimy aktywność grzebieni. Oni rekombinacje działają po prostu szybciej niż widzimy to teraz, przez kilka tygodni, aktywność.

Są to więc otwarte pytania, które musimy rozwinąć w ciągu najbliższych lat. I to jest teraz z pewnością problemem, ponieważ rekombinazy nie są dostępne po podaniu doustnym. Więc nie będzie pigułki, pigułki rekombinazy po prostu dobrze, a ty pozbędziesz się wirusa.

Tak więc, spekulując na temat przyszłej terapii, musimy pomyśleć o podejściach do terapii genowej. Być może więc można sobie wyobrazić, że izolujemy tak zwane hematopoetyczne komórki macierzyste lub komórki CD 34-dodatnie z krwi pacjentów zakażonych wirusem HIV. A potem w laboratorium wprowadzamy gen grzebieni do komórek pacjenta.

W końcu ponownie wprowadzamy, ponownie wstrzykujemy pacjentowi, trzymamy go w ryzach, wprowadzamy do niego komórki, a teraz genetycznie zmodyfikowane komórki pacjenta do pleców tego samego pacjenta. Tak więc to, co powinno się stać, to to, że układ odpornościowy lub układ krwiotwórczy pacjenta z czasem przynajmniej częściowo odtwarza się z komórek, które po zakażeniu wirusem HIV mogą pozbyć się wirusa, ponieważ teraz wyrażają rekombinazę. Efekt byłby taki, że miano wirusa spadnie u pacjenta, ale z pewnością poprawi jakość życia.

Możemy też mieć nadzieję, że układ odpornościowy przynajmniej częściowo się odbuduje u tego pacjenta. Miejmy nadzieję, że teraz wszystkie komórki odpornościowe, które są w pełni funkcjonalne, będą w stanie zaatakować pozostałe, długo zainfekowane komórki u tych pacjentów. Nie możemy w tej chwili powiedzieć, czy jesteśmy w stanie całkowicie wyeliminować wirusa HIV u pacjenta, czy też nie.