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美国科学家研发艾滋病毒人类基因中清除技术

网络 2023-07-19 20:08

Koyanagi 研究小组如今正在研究一套不同于CRISPR的系统,通过首先激活潜伏状态的HIV,然后用抗病毒治疗消除它们。

据科学家网站报导,美国科学家研制出将艾滋病毒(HIV)从人类基因中去除的技术,首次在实验室实现从细胞中彻底剿灭艾滋病毒的目标。

艾滋病毒HIV-1引起了全球大多数的感染病例,并且会整合到病人基因组中引起潜伏感染。抗病毒治疗才能有效抑制病毒的增殖,但不能消除那些随时打算还击“潜伏者”。

“令人难以置信”的精确辨识

7月21日,美国坦布尔学院卡莫哈利里院士的研究小组在《美国科学院学报》上发表研究论文称,利用“CRISPR/CAS9基因组精确编辑”系统,首次实现去除基因中HIV-1的目标。

该技术分为两部份,Cas9是一种剪子一样起功击作用的核酸内切酶,CRISPR是定位系统。

教授卡莫哈利里实验室将HIV-1两端的“长重复序列”作为位置信息,将Cas9酶引到“潜伏者”所在的位置并切断,此后细胞启动自我修补,清理剪出来的HIV-1。

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卡莫哈利里说,“真的令人难以置信,虽然DNA被包裹得这么严实,但这套系统仍能实现精确辨识和摘除HIV-1的目标。”

CRISPR以“长重复序列”为定位信息,随之而来的问题是:脱靶。

如果人类基因中其他位置也有这种“长重复序列”,就会连累。但针对这一问题,卡莫哈利里研究团队进行全基因组测序,结果发觉,该研究中没有脱靶现象。佐治亚理工学院蛋白质工程核心设施的校长克拉迪克觉得该系统很有医学应用前景,但他同时表示,还是应当再彻底检测一遍脱靶问题,以免遗漏。

论文研究结果显示,卡莫哈利里团队研制的CRISPR/CAS9系统能防治后续HIV感染。美国华盛顿大学弗雷德哈钦森癌症研究中心的研究员丹尼尔斯通说,“这是前所未有的!”

论文的第一作者胡文辉说:“成果的关键在于彻底了清除病毒,达到了医治和防治的双重目的。”

2013年日本京都大学的Yoshio Koyanagi研究小组曾使用CRISPR/Cas9技术摘除HIV,“但从实验结果来看,卡莫哈利里院士的方式更有效,他用了2个指导RNA,我们用了一个。” Koyanagi说。指导RNA来自“长重复序列”,提供了位置信息。

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Koyanagi 研究小组如今正在研究一套不同于上述的CRISPR系统,通过首先激活潜伏状态的HIV,然后用抗病毒治疗消除它们。

虽然论文显示卡莫哈利里研究小组的系统在多种不同的人类细胞中都有疗效,但丹尼尔斯通问,怎么把这套系统当作抗生素一样送进病人的细胞中?卡莫哈利里院长正在研制包裹有去除该系统的纳米颗粒,会首先在大鼠植物模型中测量。

发掘CRISPR/ CAS9深层潜力

CRISPR/ CAS9是真菌对付外来病毒,切断其DNA的免疫防御系统。

2013年1月3日,美国剑桥市麻省理工学院麦戈文脑研究学院神经学家张峰等人在《科学》杂志在线发表了基于CRISPR-Cas9技术在细胞系中进行基因敲除的新方式,证实了该系统在更改老鼠甚至灵长类植物基因、改善人类癌症模型和癌症疗法研究方面的潜力,目前广泛应用于生命科学的研究。

据《中国科学报》报导,2013年11月底,位于印度马萨诸塞州剑桥市的爱迪塔斯医药公司宣布创立,张峰是该公司创始人之一。爱迪塔斯医药公司的赞助人、风险投资人Kevin Bitterman表示:“这是一个平台,可以对各类家族遗传病形成深远影响。”

2013年12月底,国际顶尖学术期刊《自然》年度十大科学人物揭晓,张峰是其中之一。

2014年4月15日,张峰所在的Broad研究所宣布,美国专利局批准了她们申请的基于CRISPR-Cas9系统的基因编辑技术专利。“我们承诺授权给全球的研究团队使用这些技术的权力。”针对可能出现的商业化应用,“Broad研究所享有这一专利的限制权”。

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