CRISPR基因编辑识别人类基因对艾滋病毒感染很重要

西北大学医学科学家们利用新进展CRISPR基因编辑技术发现新生物,可能导致持久的治疗和治疗人类免疫缺陷病毒(HIV)的新策略。

COVID-19大流行期间艾滋病毒流行一直被忽视但代表了一个关键的和持续的威胁人类健康与去年估计有150万新感染者。

药物开发和研究小组一直在寻找治疗方法和新的治疗方法对艾滋病毒40多年,但受限于他们的了解病毒感染人体。如何小,谦逊的病毒只有12个蛋白质和基因组大小的只有三分之一的SARS-CoV-2——劫持人体细胞复制和蔓延系统?

西北大学跨学科团队试图回答这个问题。

在团队的新研究中,科学家们使用了一种新的CRISPR基因编辑方法来识别人类基因对血液中的艾滋病毒感染很重要,发现86个基因,可能扮演一个角色在艾滋病毒复制和引起疾病的方式,包括超过40从未看着上下文中的艾滋病毒感染。

这项研究提出了一种新的地图了解艾滋病毒DNA整合到我们和建立慢性感染。

“现有的药物治疗是我们最重要的工具之一在抗击艾滋病毒流行和令人惊讶的是有效抑制病毒复制和传播,”西北大学贾德Hultquist说,共同通讯作者。”,但这些治疗不治疗,所以个人携带艾滋病毒必须遵循严格的治疗方案,需要持续获得良好的负担得起的医疗保健,这根本不是我们生活的这个世界。”

Hultquist说更了解病毒复制的,治疗可能有一天成为治疗。

Hultquist副中心主任病原体微生物进化基因组学和西北大学Feinberg医学院助理教授作为Feinberg医学院传染病。

没有妥协的方法

现在,之前的研究依赖于人类癌症细胞永生化的使用(如海拉细胞)作为模型来研究艾滋病病毒如何在实验室中复制。虽然这些细胞很容易操纵在实验室里,他们是不完美的人类血液细胞模型。此外,这些研究大多数使用技术拒绝某些基因的表达,但不关闭它们完全与CRISPR一样,意味着科学家们不能总是清楚地确定一个基因参与帮助或抑制病毒复制。

“CRISPR系统,没有中介——基因开或关,“Hultquist说。“此功能打开和关闭基因直接从人类血液细胞分离是一个改变游戏规则——这个新的试验是最忠实的代表在感染艾滋病毒在体内发生了什么,我们可以很容易地在实验室里研究。”

在这项研究中,T细胞——的主要细胞类型艾滋病毒的目标——从捐赠的人类血液,分离和数百个基因破坏了使用CRISPR-Cas9基因编辑。“淘汰赛”细胞被感染艾滋病毒和分析。的细胞失去了对病毒复制基因重要显示减少感染,而细胞失去了一个抗病毒因子显示增加感染。

从那里,团队验证确定因素通过选择性地敲在新的捐助者,在那里他们发现了一个近甚至打破新发现的途径和研究的。

朝着治愈艾滋病

Hultquist说他们的发现代表了小说的“完美分割”和已知因素了解他们在做正确的事情。

“这是一个真正伟大的概念验证的步骤和流程,我们将执行这项研究是健壮的和深思熟虑,“Hultquist说。“将近一半的基因我们发现以前发现增加信心,我们的数据集。令人兴奋的是,一半以上- 46这些基因以前从未被观察在感染艾滋病毒的环境中,所以他们代表新的潜在治疗途径调查。”

团队兴奋进一步发展这一技术,使全基因组筛选,他们独立敲除或打开每一个基因在人类基因组中识别所有潜在的艾滋病病毒的宿主因素。这些数据将是一个关键的难题,这将使他们更接近治疗策略。

参考:Hiatt J, Hultquist摩根富林明,麦格雷戈MJ, et al。一个功能性映射HIV-host交互的主要人类T细胞。Nat审稿。2022;13 (1):1752。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 29346 - w。

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