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Os pesquisadores usam a selecção genética CRISPR-baseada para identificar três alvos de promessa do tratamento do VIH

Os investigador do Whitehead Institute, o instituto de Ragon de MGH, o MIT e Harvard e o instituto largo do MIT e do Harvard usaram a tecnologia CRISPR-Cas9 deedição para identificar três alvos novos de promessa para o tratamento da infecção pelo HIV. Em seu relatório que recebe a publicação em linha avançada na genética da natureza, a equipa de investigação descreve como selecionar com o CRISPR para os genes humanos que são essenciais para a infecção pelo HIV mas não para a sobrevivência celular identificou cinco genes - três de que tido identificado em uns estudos mais adiantados usando a interferência do RNA. Seu método pode igualmente ser usado para identificar alvos terapêuticos para outros micróbios patogénicos virais.

“Nós fomos surpreendidos encontrar que há assim que poucos factores do anfitrião exigidos para a infecção pelo HIV dada alguma da literatura precedente,” observamos David M. Sabatini, membro da faculdade do Whitehead Institute e o autor co-correspondente do papel da genética da natureza. “A beleza das telas genéticas CRISPR-baseadas é os resultados que claros e robustos rendem,” notas Sabatini, que são igualmente membro do instituto e do professor largos da biologia em Massachusetts Institute of Technology.

“As medicamentações anti-VIH actuais visam opressivamente proteínas virais,” diz Ryan J. Parque do instituto de Ragon e do instituto largo, autor do co-chumbo do relatório. “Porque o VIH se transforma tão ràpida, as tensões resistentes aos medicamentos emergem freqüentemente, particularmente quando os pacientes faltam doses de sua medicamentação. Desenvolver as drogas novas para visar os genes humanos exigidos para a infecção pelo HIV é uma aproximação prometedora à terapia do VIH, com potencial menos oportunidades para a revelação da resistência.”

O caminhante de Bruce, director do instituto de Ragon e do autor co-correspondente do papel da genética da natureza, explica, os “vírus são muito pequenos e mandam muito poucos genes - o VIH tem somente 9, quando os seres humanos tiverem mais de 19.000 - assim que vírus requisitar genes humanos para fazer blocos de apartamentos essenciais para sua réplica. Nosso objetivo era identificar os genes humanos, igualmente chamados os genes do anfitrião, que são essenciais para que o VIH replicate mas podia ser eliminado sem prejudicar um paciente humano.”

Tim Wang, uma pesquisa de condução do estudante doutoral no Whitehead Institute e o instituto largo, e autor do co-chumbo do relatório, explica, “CRISPR torna possível bater completamente para fora genes a nível do ADN; e nosso genoma-larga, aproximação de CRISPR-Cas9-based visa mais de 18.500 genes, grande maioria de genes humanos da proteína-codificação. Nosso estudo demonstra como as telas CRISPR-baseadas podem ser aplicadas para identificar os factores do anfitrião críticos à sobrevivência de outros micróbios patogénicos virais mas dispensáveis para a viabilidade da pilha de anfitrião. A aplicação larga deste método deve localizar uma classe nova de alvos terapêuticos potenciais que previamente underexplored para o tratamento da doença infecciosa.”

Nir Co-correspondente Hacohen autor, um membro do instituto no instituto largo e director da imunologia do cancro no Hospital Geral de Massachusetts (MGH), adiciona, “um aspecto importante de nosso estudo devia centrar-se sobre pilhas de T humanas, os alvos preliminares do VIH, e identificar genes do anfitrião com o papel o mais dramático na infecção viral de pilhas de T.”

A pesquisa precedente identificou diversos os factores da dependência do anfitrião, incluindo duas proteínas exigidas para que o VIH incorpore pilhas de T CD4, o alvo preliminar do vírus: CD4 a molécula próprio, a que o vírus liga, e CCR5, que facilita o emperramento de tensões de VIH comuns. Os indivíduos com uma mutação CCR5 particular são imunes 2 aquelas tensões virais - certamente o único indivíduo considerado curado da infecção pelo HIV recebeu uma transplantação da medula de um doador com aquela a mutação CCR5 - mas quando os inibidores CCR5 terapêuticos forem desenvolvidos e estão no uso clínico, podem causar efeitos secundários sérios.

Três 2008 estudos que usaram a interferência do RNA (RNAi) para identificar factores potenciais da dependência do anfitrião identificaram mais de 800 alvos possíveis; mas pouca sobreposição entre os resultados dos estudos sugeriu uma taxa alta de resultados de falso positivo. Além, nenhum daqueles estudos foi executado usando as pilhas imunes visadas pelo VIH, que igualmente reduz a probabilidade que os genes identificados participam realmente na infecção de VIH de pilhas de T CD4.

O Tim Wang do instituto de Whitehead explica que, “RNAi suprime mas não obstrui completamente a expressão genética - que poderia permitir que um gene visado produza bastante proteína para permitir a infecção pelo HIV - e igualmente pode suprimir a expressão de genes adicionais além do alvo pretendido, conduzindo a um resultado de falso positivo.”

Usar CRISPR para seleccionar uma linha celular derivada das pilhas de T CD4 VIH-suscetíveis identificou cinco genes que, quando neutralizado, pilhas protegidas da infecção pelo HIV sem afetar a sobrevivência celular. Além do que CD4 e CCR5, a tela identificou genes para duas enzimas - TPST2 e SLC35B2 - que alteram a molécula CCR5 em uma maneira que seja exigida para o emperramento do VIH. Um gene adicional identificado através da tela era ALCAM, que é envolvido na adesão da pilha-à-pilha. Quando as pilhas de T CD4 forem expor às baixas quantidades de vírus, como pôde ser visto na transmissão natural, a perda de ALCAM foi associada com a protecção impressionante da infecção pelo HIV.

O parque explica, “ALCAM é necessário para a adesão da pilha-à-pilha em nossa linha celular, permitindo transferência viral mais eficiente de uma célula ao seguinte. De facto, nós encontramos que isso artificial induzir a agregação das pilhas que faltam ALCAM restaurou a transmissão da pilha-à-pilha do VIH. Uns estudos mais adicionais são necessários investigar se visar estes genes seria tóxica aos seres humanos. Contudo, mesmo se a inibição sistemática tem efeitos tóxicos, aproximações da terapia genética que visam selectivamente estes genes somente em pilhas de T CD4 ou seus precursores podem evitar estas toxicidades, embora seja importante notar que a terapia genética permanece um desafio e uma aproximação terapêutica potencial cara.”

Source:

Whitehead Institute for Biomedical Research