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L’Hiv sviluppa rapidamente resistenze alla tecnologia del gene-editing

di Luca Negri
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L'Hiv sviluppa rapidamente resistenze alla tecnologia del gene-editingNews tradotta da Aidsmap
L’Hiv sviluppa rapidamente resistenze alla tecnologia del gene-editing

Una battuta d’arresto per la nuova tecnologia per curare l’HIV gene-editing, i ricercatori coinvolti nella tecnica che utilizza enzimi per rimuovere i geni virali dal DNA delle cellule infette, hanno scoperto che l’HIV sviluppa rapidamente la resistenze alle molecole guida che colpiscono la parte corretta della sequenza di DNA.

Le resistenze al virus che si sviluppano in alcuni casi possono replicarsi anche più velocemente dei virus non esposti alla terapia genica (anche se sono ancora suscettibili alla terapia antiretrovirale convenzionale (ARV) Farmaci).
Inoltre, i ricercatori suggeriscono che il modo in cui opera la terapia genica può effettivamente promuovere lo sviluppo delle resistenze, in quanto crea attivamente piccole mutazioni nel luogo in cui si taglia in due il DNA cellulare.

Le resistenze si pongono rapidamente – entro 8-10 giorni dopo l’inizio della terapia.
Questo non significa che l’intero approccio gene-splicing è destinato al fallimento, ma ciò implica che l’enzima gene-degradanti dovrebbe essere collegato a una varietà di differenti sonde geniche, concepito per legarsi a un certo numero di punti diversi sul DNA virale nascosto all’interno del DNA umano all’interno delle cellule infette.
La tecnologia genetica comporta il trasporto di un enzima DNA-degradante chiamato CRISPR o cas9 nel cuore del nucleo delle cellule umane. L’enzima cas9, che è stato originariamente trovato all’interno di batteri come una difesa naturale contro i virus, è collegato a un singolo filamento sulla lunghezza della ‘guida RNA’ (sgRNA) che guida l’cas9 sul particolare pezzo di DNA infetto che deve essere rimosso.
Il concetto non è dissimile alla terapia genica versatile chiamato a breve RNA interferenti (siRNA), che è sotto inchiesta per una serie di malattie, tra cui l’epatite cronica B. Ma, mentre gli obiettivi siRNA vengono degradate le molecole di RNA messaggero e di componenti che agiscono come la replicazione del virus all’interno della parte principale della cellula (citoplasma), obiettivi sgRNA / cas9 DNA integrato, il ‘modello master’ per la produzione virale che retrovirus come l’HIV inserisce nel nucleo le istruzioni genetiche di una cellula che esiste nel nucleo, non il citoplasma circostante.

Lo studio

In questo studio di laboratorio i ricercatori hanno infettato cellule T con tre diverse sonde geniche sgRNA / cas9 progettati per indirizzare le diverse sezioni del DNA dell’HIV integrato.

Uno, chiamato T4, attaccato alla zona gag / pol del genoma dell’HIV, che include ‘apparato di copia’ del virus HIV; un secondo, T10, attaccato alla zona env / rev, che comprende le istruzioni per realizzare l’involucro virale. In questi due casi la sgRNA sé attaccata ad un singolo punto specifico del DNA virale e scisso in due, permettendo cas9 degradare le estremità sfilacciati.

Uno, chiamato T4, attaccato alla zona gag / pol del genoma dell’HIV, che include ‘apparato di copia’ del virus HIV; un secondo, T10, attaccato alla zona env / rev, che comprende le istruzioni per realizzare l’involucro virale. In questi due casi la sgRNA sé attaccata ad un singolo punto specifico del DNA virale e scisso in due, permettendo cas9 degradare le estremità sfilacciati.

Un meccanismo di riparazione molecolare intracellulare chiamato NHEJ (non omologhe fine di entrare), infine, le riparazioni le estremità sfilacciati del DNA, ma questo è incline a errori di copiatura e introduce modifiche nella catena del DNA, alcune delle quali possono conferire resistenza.

La terza sonda gene, chiamato LTR-B, era simile a quello utilizzato in uno studio abbiamo riportato alla fine di marzo. Questo taglia il DNA in due punti, che si trovano in prossimità o le sequenze chiamati LTR (long terminal repeat) che rappresentano i punti finali del materiale genetico di HIV. Si esegue quindi una rimozione completa di tutto il materiale HIV dalla cellula.

Una conseguenza della resistenza LTR-B è che se la cella rimane in grado di produrre HIV, non può essere perché rimanga qualche DNA difettoso che è tuttavia in grado di produrre virus infettivo. Deve essere perché il DNA HIV è mutato in una forma che è resistente all’attaccamento dal sgRNA in primo luogo.

Risultati e implicazioni

La produzione di particelle virali è stata confrontata tra cellule trattate con sgRNA / cas9 e cellule trattate con solo cas9. I ricercatori hanno scoperto che, come previsto, la riproduzione virale è stata inizialmente gravemente compromessa nelle cellule infettate con la sonda gene sgRNA / cas9. In generale, i livelli di produzione di picco virali erano inferiori 83% in cellule trattate con T4, da 95% a quelli trattati con T10, e di circa il 98% nelle cellule trattate con LTR-B.

La produzione virale è iniziata circa cinque giorni dopo l’infezione nelle cellule di controllo, ma è stato ritardata di circa quattro giorni nelle cellule trattate con LTR-B e di una decina di giorni in cellule trattate con T4 e T10. C’era, tuttavia, una significativa produzione virale alla fine. Nelle cellule LTR-B, i livelli virali al picco di produzione pf – che è stata ritardata anche da quattro giorni – era ancora inferiore del 55% rispetto alle cellule di controllo. Ma nelle cellule T10 trattate era esattamente lo stesso che nelle cellule di controllo – anche se in ritardo di otto giorni – ed era in realtà superiore di circa il 20% nelle cellule T4. Questo suggerisce che la resistenza virale avviene rapidamente.
Nei campioni di virus, il 74% di T4, il 70% di T10 e il 72% dei virus LTR-B aveva avuto il loro DNA modificato nel modo previsto dalle tre diverse sonde genetiche. Nell’altro 16%, 20% e 18%, c’erano mutazioni di qualche tipo, alcuni dei quali conferiva resistenza.

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Traduzione e adattamento a cura di Poloinformativohiv/AIDS
La copia e diffusione di tale testo è possibile citando, per cortesia, la fonte della traduzione

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