Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο χρησιμοποίησαν πρόσφατα ένα αναπτυγμένο σύστημα επεξεργασίας γονιδίων για να εντοπίσουν τις μεταλλάξεις των γονιδίων που κάνουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του ανθρώπου ανθεκτικά στη μόλυνση από τον ιό HIV.
Η ομάδα δημιούργησε μια πλατφόρμα κυτταρικής επεξεργασίας κυψελών υψηλής απόδοσης χρησιμοποιώντας μια παραλλαγή της τεχνολογίας CRISPR τεχνολογίας/Cas9 που τους επέτρεψε να δοκιμάσουν πόσο καλά τα αποτελέσματα των διαφορετικών γενετικών αλλαγών βοήθησαν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος κατά του HIV. Το νέο σύστημα επιτρέπει στους ερευνητές να τροποποιήσουν γρήγορα το γενετικό κώδικα από φρέσκα ανθρώπινα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος και να επιταχύνουν ενδεχομένως την αναζήτηση για τη θεραπεία των ασθενών με HIV. “Αυτή είναι μια δυνατότητα που οι ερευνητές του HIV αναζητούσαν για μεγάλο χρονικό διάστημα”, δήλωσε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής JuddF. Hultquist, PhD, ένας από τους συγγραφείς συν-επικεφαλής της νέας μελέτης. Παρά τη μεγάλη πρόοδο που έχει σημειωθεί από το 1980 όσον αφορά την ικανότητα για την αντιμετώπιση και τον έλεγχο του HIV με αντιρετροϊκά φάρμακα, ακόμη δεν υπάρχει θεραπεία για τον ιό, από τον οποίο εκατομμύρια άνθρωποι μολύνονται κάθε χρόνο. Μόλις ο ιός διηθήσει το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς, μπορεί να κρυφθεί επ ‘αόριστον στο DNA των ίδιων των κυττάρων, είναι αδύνατο να εντοπιστεί ή να καταστραφεί με την τρέχουσα τεχνολογία. Ως αποτέλεσμα, οι ασθενείς πρέπει να συνεχίσουν τα αντιρετροϊικά φάρμακα για το υπόλοιπο της ζωής τους. Ωστόσο, δεν είναι όλοι ευπαθείς στον ιό. Οι επιστήμονες έχουν βασισθεί σε μια ομάδα ατόμων των οποίων τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος φαίνεται να είναι φυσικά ανθεκτικά στη μόλυνση από HIV, και ελπίζουν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα θα μπορούσε να μιμηθεί την βιολογία αυτών των ατόμων που είναι ανθεκτικά σε HIV. “Υπήρξαν πολλές προσπάθειες που αποσκοπούσαν στο να χαρτογραφηθούν οι ακολουθίες του γονιδιώματος των ανθεκτικών ατόμων στον HIV, προκειμένου να ανακαλυφθούν οι μεταλλάξεις που τους καθιστούν άνοσους στον ιό», είπε ο Hultquist. “Αλλά υπάρχουν πολλά διαφορετικά γονίδια που μπορεί να εμπλέκονται: ορισμένα ελέγχουν την ικανότητα του ιού να εισέλθει στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, άλλα ελέγχουν το πώς ο ιός εκφράζει τα γονίδιά του μέσω των μολυσμένων κυττάρων. Μέχρι τώρα, δεν υπήρχε τρόπος για να ελέγξει κάποιος, ποια από αυτές τις μεταλλάξεις παρέχει πραγματικά αντίσταση σε πρωτογενή ανθρώπινα Τ-λεμφοκύτταρα.
Η πλατφόρμα CRISPR αποσκοπεί στην επιτάχυνση της αναζήτησης για θεραπείες
Τα τα-λεμφοκύτταρα είναι ευαίσθητα και δύνανται να επιβιώσουν έξω από το σώμα για περίπου δύο εβδομάδες. Επίσης, όμως είναι ανθεκτικά σε ιούς που χρησιμοποιούν οι ερευνητές σε άλλους τύπους κυττάρων για να μεταφέρουν DNA που καθοδηγεί τον μηχανισμό CRISPR / Cas9 για γονιδιακή επεξεργασία. Πριν ένα χρόνο ερευνητές χρησιμοποίησαν επιτυχώς το CRISPR για να εκτελέσει ακριβείς αντικαταστάσεις αλληλουχίας DNA σε πρωτογενή ανθρώπινα Τ λεμφοκύτταρα. Στη νέα δημοσίευση, οι ερευνητές βελτίωσαν την τεχνική με την επινόηση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος για υψηλής απόδοσης, παράλληλη επεξεργασία των Τ λεμφοκυττάρων. Η νέα προσέγγιση επιτρέπει στους ερευνητές να μεταλλάσσουν διαφορετικά υποψήφια γονίδια σε εκατοντάδες χιλιάδες Τ λεμφοκυττάρων από υγιείς εθελοντές, εκθέτοντας αυτά τα μεταλλαγμένα κύτταρα στον ιό HIV, και αναζητώντας ποια από τις μεταλλάξεις είναι σε θέση να προλαμβάνει τη λοίμωξη. Ένα βασικό χαρακτηριστικό του συστήματος αυτού είναι η ταχύτητά του, καθώς τα Τ λεμφοκύτταρα μπορούν να επιβιώσουν μόνο έξω από το σώμα για δύο έως τρεις εβδομάδες. “Αν θέλουμε να αρχίσουμε την επεξεργασία Τ λεμφοκυττάρων και να τα μεταφέρουμε για θεραπευτικούς σκοπούς σε ανθρώπους, νομίζω ότι αυτό θα είναι το πρότυπο για το πώς να το κάνουμε αυτό γρήγορα, με ασφάλεια και αποτελεσματικά.”