Новое исследование Тель-Авивского университета предлагает инновационный метод борьбы со СПИДом в виде единоразовой инъекции. В исследовании изучалось изменение лейкоцитов типа В в организме пациента для высвобождения антител против ВИЧ в ответ на вирус. Доктора наук Ади Барзель и Алессио Нехмад руководили исследованием, которое проводилось в партнерстве с Медицинским центром Сураски (Ихилов), отделением наук о жизни Джорджа С. Уайза и Центром передовой терапии Дотан. Исследование проводилось в сотрудничестве с другими учеными из Израиля и США. Результаты были недавно опубликованы в Nature Biotechnology.
Жизнь многих пациентов со СПИДом улучшилась за последние два десятилетия в результате приема лекарств, превратившего заболевание из смертельного в хроническое. Тем не менее, нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы найдем лекарство, которое сможет даровать пациентам излечение. Лаборатория доктора Барзеля впервые опробовала один возможный метод. Его команда разработала технологию, в которой используются лейкоциты типа В, генетически измененные в организме пациента для высвобождения нейтрализующих антител против ВИЧ.
В-лимфоциты — это лейкоциты, которые вырабатывают антитела против вирусов, бактерий и других патогенов. Костный мозг — это место, где образуются В-клетки. Когда последние «созревают», то перемещаются в кровь и лимфатическую систему, откуда попадают в различные части тела.
Доктор Барзель объясняет : «До сих пор лишь немногим ученым — нам в том числе — удалось сконструировать В-клетки вне тела, и мы стали первыми, кто сделал это в организме, в этом исследовании, заставляя эти клетки создавать желаемые антитела. Генная инженерия выполняется с помощью вирусных носителей, полученных из вирусов, которые были сконструированы таким образом, чтобы не причинять вреда, а только доставлять ген, кодирующий антитела в В-клетки организма. Кроме того, в данном случае нам удалось точно ввести антитела в нужный участок генома В-клеток. Все подопытные животные, которым вводили лечение, имели высокое количество нужных антител в крови. Мы произвели антитела из крови и убедились, что они действительно эффективно нейтрализуют ВИЧ в лабораторной посуде».
Генетическое редактирование было выполнено с помощью CRISPR. Эта технология основана на бактериальном противовирусном защитном механизме. Бактерии используют системы CRISPR как своего рода молекулярную «поисковую машину», чтобы находить вирусные последовательности и вырезать их, дабы вывести из строя. Два биохимика, Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна, смогли обуздать этот способ расщепления ДНК, используя его в своих целях. С тех пор эта технология использовалась либо для «отключения» нежелательных генов, либо для восстановления и вставки нужных. Дудна и Шарпантье получили международное признание, став лауреатами Нобелевской премии по химии в 2020 году.
Кандидат наук Алессио Нехмад подробно рассказал об использовании CRISPR : «Мы объединяем способность CRISPR направлять введение генов в определенные места вместе со способностью вирусных носителей доставлять нужные гены в выбранные клетки. Таким образом, мы можем проектировать В-клетки внутри тела пациента. Мы используем два вирусных носителя семейства AAV, один носитель кодирует желаемое антитело, а второй носитель кодирует систему CRISPR. Когда CRISPR врезается в нужный участок генома В-клеток, он направляет введение нужного гена : гена, кодирующего антитело против ВИЧ».
В настоящее время, поясняют исследователи, генетического лечения СПИДа не существует, поэтому есть огромный простор для исследований. «Мы разработали инновационное лечение, которое может победить вирус с помощью одноразовой инъекции, что может привести к значительному улучшению состояния пациентов. Когда сконструированные В-клетки сталкиваются с вирусом, вирус стимулирует и побуждает их к делению, поэтому мы используем саму причину болезни для борьбы с ней. Кроме того, если вирус изменится, В-клетки также изменятся, чтобы бороться с ним, поэтому мы создали первое в истории лекарство, которое может развиваться в организме и побеждать вирусы в 'гонке вооружений' », говорит Барзель.
«Основываясь на этом исследовании, мы можем ожидать, что в ближайшие годы мы сможем таким образом производить лекарство от СПИДа, других инфекционных заболеваний и некоторых видов рака, вызванных вирусом, таких как рак шейки матки, рак головы и шеи, и многое другое», заключает Ади Барзель.
Справка : “In vivo engineered B cells secrete high titers of broadly neutralizing anti-HIV antibodies in mice” by Alessio D. Nahmad, Cicera R. Lazzarotto, Natalie Zelikson, Talia Kustin, Mary Tenuta, Deli Huang, Inbal Reuveni, Daniel Nataf, Yuval Raviv, Miriam Horovitz-Fried, Iris Dotan, Yaron Carmi, Rina Rosin-Arbesfeld, David Nemazee, James E. Voss, Adi Stern, Shengdar Q. Tsai and Adi Barzel, 9 June 2022, Nature Biotechnology.
