荷兰的一组研究人员在今年欧洲临床微生物学和传染病大会（ECCMID 2024，巴塞罗那，4 月 27-30 日）之前提前发表了一项新研究，展示了如何使用最新的 CRISPR-Cas 基因编辑技术消除病毒实验室中受感染细胞中的所有艾滋病病毒痕迹，增加了治愈的希望。
这些研究由荷兰阿姆斯特丹 UMC 的 Elena Herrera-Carrillo 博士及其团队成员（Yuanling Bao, Zhenghao Yu 和 Pascal Kroon）领导，在寻找艾滋病毒治疗方法方面取得了重大突破。
CRISPR-Cas基因编辑技术是分子生物学中的一种突破性方法，可以精确改变生物体的基因组。这项革命性技术使其发明者 Jennifer Doudna 和 Emmanuelle Charpentier 获得 2020 年诺贝尔化学奖，使科学家能够准确定位和修改生物体 DNA（遗传密码）的特定片段。
CRISPR-Cas 的功能就像分子剪刀一样，在向导 RNA (gRNA) 的指导下，可以在指定点切割 DNA。这一作用有助于删除不需要的基因或将新的遗传物质引入生物体细胞，从而为先进疗法铺平道路。
HIV 治疗的重大挑战之一是该病毒将其基因组整合到宿主 DNA 中的能力，使其极难消除。目前有多种有效的抗病毒药物用于治疗艾滋病毒感染。尽管它们有效，但终身抗病毒治疗仍然至关重要，因为当治疗停止时，艾滋病毒可能会从已建立的病毒库中反弹。作者解释说，CRISPR-Cas 基因组编辑工具提供了一种靶向 HIV DNA 的新方法。
他们说，“我们的目标是开发一种强大且安全的组合 CRISPR-Cas 方案，努力实现包容性的‘治愈所有人的艾滋病毒’，可以在不同的细胞环境中灭活不同的艾滋病毒毒株。” HIV可以感染体内不同类型的细胞和组织，每种细胞和组织都有其独特的环境和特征。因此，研究人员正在寻找一种在所有这些情况下针对艾滋病毒的方法。
在这项研究中，作者使用分子剪刀 (CRISPR-Cas) 和两种 gRNA 来对抗“保守”的 HIV 序列，这意味着他们专注于在所有已知的 HIV 毒株中保持相同的病毒基因组部分，并实现了 HIV 感染者的治愈T细胞。通过关注这些保守部分，该方法旨在提供一种能够有效对抗多种 HIV 变异的广谱疗法。
然而，他们解释说，用于将编码治疗性 CRISPR-Cas 试剂的盒运输到细胞中的载体（称为“载体”）的大小带来了后勤方面的挑战，因为它太大了。因此，作者尝试了各种技术来减小盒的尺寸，从而减小载体系统本身的尺寸。
简而言之，他们试图将超大行李装进一辆紧凑型汽车，以便前往受感染的牢房，这导致他们想方设法缩小“行李”（盒式磁带）的尺寸，以便于运输。作者想要克服的另一个问题是到达艾滋病毒储存细胞，当艾滋病毒抗逆转录病毒治疗停止时，这些细胞会“反弹”。
作者进一步评估了来自不同细菌的各种 CRISPR-Cas 系统，以确定其治疗感染 HIV 的CD4 + T 细胞的有效性和安全性。他们分享了 saCas9 和 cjCas 两个系统的结果。SaCas9表现出出色的抗病毒性能，成功地用单个向导RNA（gRNA）完全灭活HIV，并用两个gRNA切除病毒DNA。
最小化载体大小的策略是成功的，增强了其向 HIV 感染细胞的递送。此外，他们能够通过关注这些细胞表面上发现的特定蛋白质（CD4 +和CD32a+）来瞄准“隐藏的”HIV储存细胞。
作者说：“我们已经开发出一种有效的组合 CRISPR 攻击方法，针对各种细胞中的 HIV 病毒及其隐藏位置，并证明治疗药物可以特异性地递送到感兴趣的细胞。这些发现代表了设计治疗策略的关键进展。”
作者强调，他们的工作代表了概念验证，并且不会成为明天艾滋病毒的治疗方法。他们说：“我们下一步的工作是优化递送途径，以靶向大多数 HIV 储存细胞。我们将结合 CRISPR 疗法和受体靶向试剂，并转向临床前模型，详细研究组合疗法的功效和安全性。”治愈策略。这将有助于实现 CRISPR-Cas 优先递送至储存细胞并避免递送至非储存细胞。
“这个策略是为了让这个系统在未来的临床应用中尽可能安全。我们希望在这个 CURE 策略的有效性和安全性之间取得适当的平衡。只有这样，我们才能考虑在人类中‘治愈’艾滋病毒的临床试验。虽然这些初步发现非常令人鼓舞，但现在就宣布即将出现功能性艾滋病毒治疗方法还为时过早。”
由欧洲临床微生物学和传染病学会提供