2014年9月22日 星期一

通過基因編輯技術,清除HIV病毒

):通過基因編輯技術,清除HIV病毒

利用基因編輯技術處理基因材料,已有數年之久,是否也可以使用同樣的技術,終結HIV病毒?

診斷方式較以前已有很大進步,通過一系列新療法,感染者也可以享受更長的生命。盡管在攻克HIV病毒方面,人類已經取得瞭大量卓越成就,但其傳播勢頭依然猖狂,而且其感染機制可能會影響感染者基因。

如果我們自身的基因序列,可以誘導HIV病毒進入細胞周期?如果HIV進入健康細胞的方式,僅可以是利用人類基因的脆弱位點?如果誘導成功,是不是就可以阻止HIV病毒傳播和復制?

做到瞭,舊金山加利福尼亞大學教授簡悅威,帶領他的研究團隊做到瞭。使用基因編輯技術,簡悅威的團隊分離出一段基因(誘導體),成功為其註入瞭CCR5蛋白質變體。而對HIV病毒而言,CCR5是進入CD+4白細胞的關鍵。進入CD+4這種免疫細胞後,HIV病毒就可以生存,並擴散傳播。

基因編輯技術用來處理基因材料,已有數年之久,但直到最近這項技術的精確和靈活程度,才達到瞭簡教授團隊所需。團隊借助第三代基因編輯技術CRISPR/Cas9系統,定位並插入CCR5變體片段。基因剪刀Cas9,可以切除易感染HIV病毒的CCR5。

其實,"再寫"CCR5早有先例。2006年,Timothy Ray Brown患白血病,同時還攜帶感染HIV,接受骨髓幹細胞移植後,體內的HIV病毒居然被清除。原因是幹細胞捐獻者體內,恰好有突變的CCR5蛋白,從而有效阻止瞭HIV病毒進入。

全球每年有近3500萬人感染,受這一案例鼓勵,科學傢們信心倍漲,希望尋求到徹底消滅HIV的解決方案。不過並不是一帆風順,白種人中,僅有1%的人群擁有這種雙CCR5蛋白,而且骨髓移植對捐獻者的匹配要求也相當高,導致很難找到合適的捐贈者。而這個團隊開發的新技術就是,無論何時,還是誰需要,都可以為細胞植入所需CCR5蛋白。

盡管骨髓移植方式可行,但科學傢們希望今後能夠使用造血幹細胞作為CCR5蛋白介質。其中,誘導性多能幹細(IPS)就是有效途徑之一。

通過打開/關閉基因開關,可以降低細胞的特定型,從而使基因進入神經,心臟,肝臟,甚至是具有雙CCR5蛋白的細胞後,可以再編碼。這些再編碼細胞由HIV攜帶者體內生成,可有效阻止病毒。

如果能找到iPS細胞中的基因開關,並成功實現基因序列脆弱點的開/關,相信終結HIV也就不再遙遠。



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