HIV Canlı Hayvanlarda Genomdan Tamamen Temizlendi »BilimFili.com
Geçtiğimiz on yıllık süreçte hız kazanan AIDS çalışmaları gelişen moleküler biyoloji teknikleri ile birlikte, ciddi sonuçlar üretmeye başladı. Temple University bünyesindeki Lewis Katz School of Medic..
Görsel Telif: © peterschreiber.media
Geçtiğimiz on yıllık süreçte hız kazanan AIDS çalışmaları gelişen moleküler biyoloji teknikleri ile birlikte, ciddi sonuçlar üretmeye başladı. Temple University bünyesindeki Lewis Katz School of Medicine ve University of Nebraska Medical Center (UNMC) araştırmacıları, AIDS hastalığına sebep olan HIV-1 DNA’sını canlı hayvanların genomundan temizlemeyi başardı.
Kendini hızla eşlemede ve yayılmada çok başarılı olan bu DNA ilk kez bir canlıdan temizlendi ve bulguları bu hafta Nature Communications‘da yayımlanan çalışmada insan HIV enfeksiyonlarına karşı da tedavi geliştirmede şu ana kadarki en büyük adımlardan birinin atıldığı belirtildi.
Lewis Katz Tıp Fakültesi Comprehensive NeuroAIDS Center ve Center for Neurovirology’nin direktörü ve de Sinirbilimi Bölümü profesörlerinden Dr. Kamel Khalili, çalışmalarının sekanslar halinde uygulandığında gen editleme (gen değiştirme) terapileri ve HIV replikasyonunu (virüsün DNA’sını eşleyerek kendini ürettirmesi) baskılama tedavilerinin, enfekte olan hayvanın hücre ve dokularından HIV’i silebildiğini gösterdiğini belirtti.
Multidisipliner ve çok katmanlı araştırmalar bir süredir immünolog, virolog, moleküler biyolog, farmakolog ve ilaç uzmanları tarafından yürütülüyordu ve ilk anlamlı sonuçlar 2017 yılının ilk yarısında alınmaya başlamıştı.
Mevcut HIV terapileri antiretroviral terapi adını verdiğimiz kısaca ART odağında toplanıyor. ART, HIV replikasyonunu baskılayarak üremesini durdurmayı sağlıyor ancak vücudu virüsten arındıramıyor. Bu nedenle ART bir tedavi sayılmıyor ve doğası gereği ömür boyu uygulanması gerekiyor.
Eğer uygulanması durdurulursa, HIV replikasyon yeteneğini koruduğundan kaldığı yerde üremeye devam edip AIDS hastalığını geliştirmeye devam ediyor. Bu yeteneği de, HIV’in DNA’sını içine girdiği hücrenin DNA’sına entegre edebilmesinden geliyor.
Daha önceki araştırmada Dr. Khalili’nin ekibi CRISPR-Cas9 teknolojisinden yararlanarak özgün bir gen editleme ve gen terapisini HIV enfekte DNA’lara ulaştırarak temizlemeyi hedeflemişti. Fare ve sıçanlardaki araştırmalarda, gen editleme sisteminin enfekte hücrelerden HIV DNA’sının büyük fragmanlarının temizlenebileceğini gösterdi. Tabi ART gibi, gen editeleme de tek başına HIV’i temizlemede başarılı değil.
Yeni araştırmada Dr. Khalili ve ekibi yakın zamanda geliştirilen “uzun-etkir yavaş-etkili salınım” (long-acting slow-effective release (LASER)) ART terapisini kullandı. LASER ART, viral sığınakları hedefleyerek HIV replikasyonunu olabildiğince düşük seviyede uzun süreler tutabiliyor. ART uygulamasının da böylelikle sıklığı azalmış oluyor.
Teknikte kullanılan modifiye edilmiş antiretroviral ilaçlar nanokristaller içerisine hapsedilerek HIV’nin olası olarak maksimum düzeyde dağıldığı dokulara ulaştırılıyor. Bu noktalara ulaştıktan sonra uzun süreler, o dokudaki hücrelerde kalabilen nanokristaller yavaş yavaş içlerindeki ilacı hücre içine salıyor.
Burada da hedeflenen şey, CRISPR-Cas9’un hücrelerden viral DNA’yı gen editleme ile temizlemesi için gereken uzun zamanı kazandırmak ve bu sürede tam bir temizlik ve genomik arınma sağlayabilmekti.
Fikirlerini test etmek için insan T hücreleri üretebilen laboratuvar farelerini kullandı ve dolayısıyla HIV’ye yakalanmaya yatkınlığı olan hayvanlarda uzun vadeli viral HIV enfeksiyonu geliştirildi ve ART tekniği ile mümkün olduğunca durdurulup kontrol altında tutuldu.
Enfeksiyonun akabinde LASER ART ile ve ara ara CRISPR-Cas9 müdahale edilen hastalıktaki ilerleme takip edildi. Tretman periyodunu takiben HIV DNA’sının farelerin üçte birinde tamamen temizlendiği gözlemlendi.
Çalışmada hem CRISPR-Cas9 tekniğinin kullanılması hem de LASER ART metodu ile virüs baskılaması yapılması açısından türünün tek örneği olan araştırmada bu iki yolla HIV enfeksiyonunun tedavi de edilebileceğine dair bir umut ışığı yaktı.
Temple University Health System. "HIV eliminated from the genomes of living animals." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 July 2019 https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190702112844.htm
Prasanta K. Dash, Rafal Kaminski, Ramona Bella, Hang Su, Saumi Mathews, Taha M. Ahooyi, Chen Chen, Pietro Mancuso, Rahsan Sariyer, Pasquale Ferrante, Martina Donadoni, Jake A. Robinson, Brady Sillman, Zhiyi Lin, James R. Hilaire, Mary Banoub, Monalisha Elango, Nagsen Gautam, R. Lee Mosley, Larisa Y. Poluektova, JoEllyn McMillan, Aditya N. Bade, Santhi Gorantla, Ilker K. Sariyer, Tricia H. Burdo, Won-Bin Young, Shohreh Amini, Jennifer Gordon, Jeffrey M. Jacobson, Benson Edagwa, Kamel Khalili, Howard E. Gendelman. Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice. Nature Communications, 2019; 10 (1) https://www.nature.com/articles/s41467-019-10366-y