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Gli scienziati determinano la dose ideale delle cellule staminali per gestire il HIV

Gli scienziati hanno determinato le circostanze ottimali che seguono un trapianto della cellula staminale che potrebbe gestire il HIV senza il bisogno di una pillola di ogni giorno, secondo uno studio pubblicato oggi nel eLife.

Trovando il bilanciamento giusto della dose della cellula staminale, il tipo delle cellule e cronometrare di terapia del antiretroviral (ART) hanno potuto potenzialmente piombo ad una maturazione spontanea del HIV.

Ci sono soltanto due casi della maturazione del HIV fin qui: il paziente di Berlino ed il paziente di Londra, che entrambi hanno ricevuto i trapianti della cellula staminale con le cellule staminali dai donatori che mancano di una molecola hanno chiamato CCR5, cui il HIV è attirato verso.

“L'ostacolo principale all'estirpazione del HIV è un bacino idrico latente delle celle infettate longeve e le strategie della maturazione mirano ad eliminare tutte le celle infettate o permanentemente impedire la riattivazione virale la latenza,„ spiega primo l'autore E. Fabian Cardozo-Ojeda, scienziato del personale con anzianità di servizio al vaccino ed alla divisione della malattia infettiva, il centro di ricerca sul cancro di Fred Hutchinson, Seattle, Stati Uniti. “Abbiamo voluto ricreare le maturazioni vedute nei pazienti di Londra e di Berlino ma con la tossicità diminuita.„

Il gruppo ha studiato l'uso dei trapianti autologi della cellula staminale, in cui le cellule staminali del midollo osseo sono eliminate dal paziente, costruito facendo uso del gene modificante in modo che mancassero di CCR5 ed allora restituito ai pazienti. Questa tecnica sta provanda in un test clinico iniziale nella gente con il HIV, ma il numero minimo delle cellule staminali di CCR5-edited richieste per la remissione o la maturazione a lungo termine veduta nei pazienti di Londra e di Berlino era sconosciuto.

Per determinare questo, i ricercatori hanno sviluppato un modello matematico a più stadi per studiare la dinamica delle cellule staminali residue e trapiantate, il caricamento virale del HIV (la quantità di virus nel sangue) e come questi sono influenzati tramite la sincronizzazione del ritiro di ARTE. Hanno basato il loro modello sui dati da 22 scimmie con il HIV scimmiesco che sono state trattate con un trapianto della cellula staminale, con o senza modificare del gene CCR5. Un sottoinsieme degli animali poi ha avuto loro ARTE interrotta dopo un anno.

La dinamica delle cellule immuni ed il caricamento virale hanno differito fra gli animali, ma un tema coerente era che il caricamento virale dopo che il ritiro di ARTE era più alto in animali trapiantati che non trattato. Ciò suggerisce che il trapianto della cellula staminale potrebbe ridurre l'immunità cellulare immune attuale al HIV. Il gruppo ha speculato che questa immunità potrebbe essere recuperata se CCR5 sufficientemente è interrotto nelle cellule staminali trapiantate.

Per esplorare questo, hanno usato il loro modello per calcolare le circostanze tenute per raggiungere il controllo virale dopo ritiro di ARTE. Hanno trovato due circostanze importanti: il primo stava assicurando ad una dose almeno di cinque volte altrettante cellule staminali trapiantate poichè ci sono cellule staminali residue dopo che il trapianto ed il secondo stavano permettendo che le cellule staminali di CCR5-edited fossero almeno 76-94% della popolazione della cellula staminale trapiantata totale.

Il nostro modello predice che il controllo virale potrebbe essere seguire possibile autologo, trapianti gene-modificati della cellula staminale se ad una percentuale sufficiente di cellule staminali modificate è permessa con repopulate il sangue prima che l'ARTE sia interrotta. I risultati illustrano le capacità dei modelli matematici nelle strategie d'ottimizzazione per la maturazione del HIV.„

Joshua T. Schiffer, divisione senior dell'autore, di professore associato, del vaccino e della malattia infettiva, centro del Cancro di Fred Hutchinson

Source:
Journal reference:

Cardozo-Ojeda, E.F., et al. (2021) Thresholds for post-rebound SHIV control after CCR5 gene-edited autologous hematopoietic cell transplantation. eLife. doi.org/10.7554/eLife.57646.