Dankzij de genomische editor CRISPR / Cas9 hebben biologen drie genen kunnen vinden waarmee hiv immuuncellen binnendringt. Deze genen kunnen worden uitgeschakeld zonder aanzienlijke schade toe te brengen aan de menselijke gezondheid.
Volgens Bruce Walker van het Massachusetts Institute of Technology zijn virussen van nature erg klein en bevatten ze weinig genen. Zo bevat de genetische code van hiv slechts negen genen, terwijl er meer dan 19 duizend in het menselijk genoom zitten. Heel vaak lenen virussen genen om eiwitten van vitaal belang te maken voor de voortplanting. Wetenschappers hebben een poging gedaan om deze genen te isoleren, en te bepalen welke ervan kunnen worden vernietigd zonder iemand te doden.
Opgemerkt moet worden dat de genomische editor van CRISPR / Cas9 in 2015 werd erkend als een belangrijke doorbraak in de wetenschap. De maker is de Amerikaanse wetenschapper Fen Zhang samen met een groep moleculair biologen ongeveer drie jaar geleden. De editor is destijds verschillende keren gemoderniseerd, waardoor wetenschappers de editor kunnen gebruiken om het genoom met bijna honderd procent nauwkeurigheid te wijzigen.
Wetenschappers zeggen dat de strijd tegen hiv voor de redacteur een soort terugkeer naar het begin is, aangezien het systeem oorspronkelijk honderden miljoenen jaren geleden in bacteriën ontwikkelde, juist om te beschermen tegen retrovirussen. En pas in 2012 pasten wetenschapper Zhang en zijn collega's CRISPR / Cas9 aan voor het bewerken van het genoom van meercellige objecten.
Momenteel proberen sommige wetenschappers deze genomische editor te gebruiken om de hiv-code uit het DNA van geïnfecteerde cellen te knippen, waardoor ze van infectie worden ontdaan, of ze te muteren zodat ze onkwetsbaar worden voor hiv.
De wetenschappers, onder leiding van Walker, besloten de andere kant op te gaan - ze transformeerden de editor op zo'n manier dat ze genen in menselijke immuuncellen waarin dit systeem was ingebracht, op een volledig willekeurige manier konden uitschakelen. Wetenschappers hebben afwisselend alle 19.000 genen uitgeschakeld en zo een kleine groep immuuncellen verkregen die een dergelijke procedure met succes hebben overleefd. Vervolgens probeerden biologen deze cellen te infecteren met hiv.
Dankzij dit experiment konden wetenschappers een kleine set genen isoleren die geen grote rol spelen bij het overleven van immuuncellen, maar waarvan het werk buitengewoon belangrijk is voor hiv. Deze set bevatte ook twee genen die goed bekend zijn bij wetenschappers - CD4 en CCR5, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van eiwitmoleculen waaraan HIV zich vastklampt wanneer cellen worden geïnfecteerd. Het uitschakelen of verwijderen van deze genen, zoals aangetoond door eerdere experimenten, kan ernstige bijwerkingen veroorzaken. Dit alles maakt deze procedure zeer ongewenst.
Naast deze twee genen identificeerden Walker en collega's nog drie genen die niet duidelijk geassocieerd zijn met HIV - dit zijn SLC35B2, TPST2 en ALCAM. Volgens wetenschappers zouden de eerste twee DNA-genen theoretisch kunnen helpen bij het binnendringen van HIV in de cel door de manier waarop het CCR5-eiwit werkt te veranderen. Het derde gen beïnvloedt op zijn beurt de neiging van cellen om zich met elkaar te verbinden, dus als het ALCAM-gen wordt verwijderd, worden immuuncellen, bij een praktisch lage concentratie van virusdeeltjes in het voedingsmedium of bloed, onzichtbaar voor HIV.
Promotie video:
Volgens de aannames van virologen kan dit te wijten zijn aan het feit dat wanneer dit gen wordt verwijderd, de cellen minder vaak met elkaar in contact komen, en dit draagt niet bij aan de verspreiding van het virus naar niet-geïnfecteerde cellen en weefsels.
Wetenschappers hebben nog niet kunnen bepalen of de verwijdering van deze drie genen hetzelfde negatieve effect zal hebben op het menselijk lichaam als de eliminatie van de CCR5- en CD4-genen. De onderzoekers zijn van plan om in volgende experimenten antwoorden op hun vragen te vinden.
