Редактор генома CRISPR впервые помог уничтожить спящие формы вируса герпеса

Вирус простого герпеса является довольно коварным. Он проникает в организм через слизистые оболочки — рот, нос, половые органы, и быстро устанавливает «пожизненные вирусные укрытия» внутри нервных клеток. После первоначального заражения, вирус скрывается в состоянии покоя только для того, чтобы периодически пробуждаться, вызывая появление пузырьков на различных участках тела. Причем у некоторых людей последствия поражения вирусом герпеса могут быть катастрофическими — от обильных высыпаний на коже до слепоты и воспаления головного мозга. Поэтому бороться с таким опасным противником, как герпес крайне важно. И поможет в этом редактор генома CRISPR.

Вирус герпеса скоро можно будет победить навсегда

Как CRISPR может победить герпес?

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, более двух третей населения мира являются носителями вирусом простого герпеса (ВПГ). В то время как большинство инфекций протекают бессимптомно, у ряда людей ВПГ может вызвать серьезные повреждения. Скажем, может произойти инфицирование глаз, из-за его разовьется состояние, известное как герпетический кератит, который приводит к слепоте. У людей с ослабленной иммунной системой ВПГ может вызывать воспаление головного мозга. У новорожденных вирус может вызывать различные системные заболевания и воспаление головного мозга, а также может привести к летальному исходу.

Имеющиеся в наличии противовирусные препараты могут предотвратить повторные вспышки, но они не всегда эффективны, поэтому на протяжении десятилетий исследователи искали решение, которое могло бы уничтожить вирус навсегда. Теперь, используя клетки фибробластов человека, инфицированные вирусом простого герпеса, исследователи из Гарвардской Медицинской школы успешно использовали редактор генома CRISPR-Cas9 для разрушения не только активно размножающегося вируса, но и гораздо более «труднодоступных» спящих форм герпеса.

Это захватывающий первый шаг — тот, который предполагает, что можно навсегда покончить с «пожизненными инфекциями». Но нам еще многое предстоит сделать, прежде, чем работа будет завершена. — говорит ведущий автор исследования Дэвид Найп, профессор микробиологии и молекулярной генетики из Гарвардской Медицинской школы.

Примечательно, что исследование представляет собой первый успешный пример разрушения, так называемых, латентных вирусных резервуаров посредством редактирования генов. Латентные резервуары, как известно, невосприимчивы к противовирусным препаратам, но они также оказались труднодоступными и для редактирования генов.

Эксперименты с редактором генома выявили ряд механизмов, с помощью которых активно размножающийся вирус становится уязвимым для CRISPR. В частности, удалось узнать, что ДНК активно размножающегося вируса более подвержена воздействию фермента Cas9 («молекулярных ножниц», основному элементу CRISPR) в момент появления новых вирусных копий. Это происходит потому, что активно размножающиеся вирусы имеют меньше защитных белков, называемых гистонами. А как вы относитесь к CRISPR-треапии? Не считаете ее опасной? Напишите об этом в нашем чате в Телеграм.

Новые результаты предлагают модельную систему для использования редактора генов «локализованным способом», чтобы нарушить активное размножение вируса в определенных местах. При этом после того, как возможность «нарезать» вирус найдена для активной формы, ее можно применить и для спящих копий вируса.

Ученые говорят, что если нужно вылечить, например, инфицированную роговицу, то можно использовать редактор CRISPR-Cas9 непосредственно в нервных клетках роговицы, где и содержатся вирусы, как-бы «вычищая» их оттуда. Люди, которые имеют рецидивирующий герпетический кератит роговицы, начинают слепнуть через некоторое время в результате воспаления. Преимущество локализованного редактирования генов заключается в том, что удается избежать ряда широко распространенных побочных эффектов, которые могут непреднамеренно изменить ДНК клеток, отличных от тех, на которые было направлено редактирование.