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Les chercheurs emploient le dépistage génétique basé sur CRISPR pour recenser trois objectifs prometteurs de demande de règlement de VIH

Les chercheurs du Whitehead Institute, l'institut de Ragon de MGH, le MIT et le Harvard et l'institut grand du MIT et du Harvard ont employé la technologie de la gène-retouche CRISPR-Cas9 pour recenser trois objectifs neufs de promesse pour la demande de règlement de l'infection à VIH. Dans leur état recevant la publication en ligne anticipée en génétique de nature, l'équipe de recherche décrit comment examiner avec CRISPR pour les gènes humains qui sont essentiels pour l'infection à VIH mais pas pour la survie cellulaire a recensé cinq gènes - trois dont eu recensé dans des études plus tôt utilisant l'interférence ARN. Leur méthode peut également être employée pour recenser les objectifs thérapeutiques pour d'autres agents pathogènes viraux.

« Nous étions étonnés de constater qu'il y a ainsi peu de facteurs d'hôte exigés pour l'infection à VIH donnée une partie de la littérature précédente, » observe David M. Sabatini, membre de la faculté de Whitehead Institute et auteur Co-correspondant du papier de génétique de nature. « La beauté des écrans génétiques basés sur CRISPR est les résultats clairs et robustes qu'ils donnent, » des notes Sabatini, qui sont également membre de l'institut et du professeur grands de la biologie chez Massachusetts Institute of Technology.

« Les médicaments actuels d'anti-VIH visent primordialement des protéines virales, » dit Ryan J. Park de l'institut de Ragon et de l'institut grand, auteur de Co-fil de l'état. « Puisque le VIH subit une mutation tellement rapidement, les tensions résistant à la drogue apparaissent fréquemment, en particulier quand les patients manquent des doses de leur médicament. Développer des médicaments neufs pour viser les gènes humains exigés pour l'infection à VIH est une approche prometteuse au traitement de VIH, avec potentiellement moins opportunités pour le développement de la résistance. »

Le déambulateur de Bruce, directeur de l'institut de Ragon et de l'auteur Co-correspondant du papier de génétique de nature, explique, les « virus sont très petits et font réquisitionner très peu de gènes - le VIH a seulement 9, alors que les êtres humains ont plus de 19.000 - ainsi virus les gènes humains pour effectuer les synthons essentiels pour leur réplication. Notre objectif était de recenser les gènes humains, aussi les gènes appelés d'hôte, il est essentiel pour que le VIH reproduise que mais pourrait être éliminé sans nuire à un patient humain. »

Tim Wang, une recherche de conduite d'étudiant au doctorat au Whitehead Institute et l'institut grand, et auteur de Co-fil de l'état, explique, « CRISPR permet pour assommer complet des gènes au niveau d'ADN ; et notre de la taille du génome, approche de CRISPR-Cas9-based vise plus de 18.500 gènes, l'immense majorité de gènes humains de protéine-codage. Notre étude explique comment des écrans basés sur CRISPR peuvent être appliqués pour recenser des facteurs d'hôte critiques à la survie d'autres agents pathogènes viraux mais dispensables pour la viabilité de cellule hôte. L'application grande de cette méthode devrait indiquer exactement une classe nouvelle des objectifs thérapeutiques potentiels qui précédemment underexplored pour la demande de règlement de la maladie infectieuse. »

Nir Co-correspondant Hacohen auteur, un membre d'institut à l'institut grand et directeur de l'immunologie de cancer chez Massachusetts General Hospital (MGH), ajoute, « un aspect important de notre étude était de se concentrer sur les cellules de T humaines, les objectifs primaires du VIH, et de recenser des gènes d'hôte avec le rôle le plus spectaculaire dans le viral infection des cellules de T. »

La recherche précédente a recensé plusieurs facteurs de dépendance d'hôte, y compris deux protéines exigées pour que le VIH présente des cellules de T CD4, l'objectif primaire du virus : CD4 la molécule lui-même, à laquelle le virus grippe, et CCR5, qui facilite le grippement des tensions de VIH courantes. Les personnes avec une mutation CCR5 particulière sont immunisées contre ces souches virales - en effet la seule personne considérée corrigée de l'infection à VIH a reçu une greffe de moelle osseuse d'un donneur avec cela la mutation CCR5 - mais tandis que les inhibiteurs CCR5 thérapeutiques ont été développés et sont dans l'utilisation clinique, ils peuvent entraîner des effets secondaires graves.

Trois 2008 études qui ont employé l'interférence ARN (RNAi) pour recenser des facteurs potentiels de dépendance d'hôte ont recensé plus de 800 objectifs possibles ; mais la peu de superposition parmi les résultats des études a proposé un haut débit de résultats faussement positifs. De plus, aucun de ces études n'a été réalisée utilisant les cellules immunitaires visées par le VIH, qui réduit également la probabilité que les gènes recensés participent réellement à l'infection par le HIV Des cellules de T CD4.

Tim Wang de l'institut de bouton blanc explique que, « RNAi supprime mais ne bloque pas complet l'expression du gène - qui pourrait permettre à un gène visé de produire assez de protéine pour permettre l'infection à VIH - et elle peut également supprimer l'expression des gènes complémentaires sans compter que l'objectif destiné, menant à un résultat faussement positif. »

Utilisant CRISPR examiner une lignée cellulaire dérivée des cellules de T CD4 VIH-susceptibles a recensé cinq gènes qui, une fois inactivé, les cellules protégées de l'infection à VIH sans affecter la survie cellulaire. En plus du CD4 et du CCR5, l'écran a recensé des gènes pour deux enzymes - TPST2 et SLC35B2 - qui modifient la molécule CCR5 d'une manière dont est exigé pour le grippement du VIH. Un gène complémentaire recensé par l'écran était ALCAM, qui est impliqué dans l'adhérence de cellule-à-cellule. Quand des cellules de T CD4 sont exposées aux quantités inférieures de virus, comme pourrait être vu par transmission naturelle, la perte d'ALCAM a été associée à la protection saisissante contre l'infection à VIH.

Le stationnement explique, « ALCAM est nécessaire pour l'adhérence de cellule-à-cellule dans notre lignée cellulaire, permettant un transfert viral plus efficace à partir d'une cellule au prochain. En fait, nous avons trouvé que cela induire artificiellement la totalisation des cellules manquant d'ALCAM a remis la transmission du VIH de cellule-à-cellule. D'autres études sont nécessaires pour vérifier si la désignation d'objectifs de ces gènes serait toxique aux êtres humains. Cependant, même si l'inhibition systémique a des effets toxiques, approches de thérapie génique qui visent sélecteur ces gènes seulement en cellules de T CD4 ou leurs précurseurs peuvent éviter ces toxicités, bien qu'il soit important de noter que la thérapie génique demeure stimulant et une approche thérapeutique potentiellement coûteuse. »

Source:

Whitehead Institute for Biomedical Research