Юет Вай Кан из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и его коллеги создали устойчивые к ВИЧ белые кровяные тельца, редактируя геномы индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Исследователи вставили гены с мутацией, придающей устойчивость к ВИЧ, в стволовые клетки. Лейкоциты, выращенные из этих стволовых клеток, были устойчивы к ВИЧ. Исследование опубликовано в Трудах Национальной академии наук.
Вирус ВИЧ атакует CD + 4 Т-клетки, тип лейкоцитов, блокируя белок под названием CCR5. У небольшого числа людей европейского происхождения есть мутация в гене, кодирующем CCR5. ВИЧ-инфекция прогрессирует медленнее у людей с одной копией этой мутации, известной как CCR5Δ32, чем у людей без мутации. Гомозиготные по CCR5Δ32 устойчивы к ВИЧ-инфекции.
Вставка генов с мутацией CCR5Δ32 в клетки людей, страдающих ВИЧ-инфекцией, может вылечить их от вируса. Ранее ученые пытались сделать это путем трансплантации стволовых клеток от людей с естественной устойчивостью к ВИЧ людям с ВИЧ. В хорошо известном случае Тимоти Рэй Браун, пациент с ВИЧ, получил стволовые клетки из костного мозга человека с мутацией. После процедуры исчезли признаки ВИЧ-инфекции.
К сожалению, поскольку очень мало людей от природы являются носителями мутации CCR5Δ32, найти достаточно доноров для лечения всех пациентов с ВИЧ будет практически невозможно. Было бы лучше, если бы ученые смогли создать мутацию у людей с инфекцией. Исследователи пытались разрушить нормальные копии гена, кодирующего CCR5, чтобы вирус не мог закрепиться за белком. Однако это может быть не очень хорошей идеей, поскольку полное уничтожение гена может иметь неизвестный вредный эффект.
Кан и его команда думали, что предпочтительным решением будет воссоздание мутации CCR5Δ32 в плюрипотентных стволовых клетках. Люди с этой мутацией обычно здоровы, поэтому команда не думала, что это вызовет какие-либо проблемы. Они создали стволовые клетки, гомозиготные по CCR5Δ32, используя новый метод редактирования генома, основанный на системе CRISPR-Cas9, бактериальной иммунной системе, которая работает путем сплайсинга ДНК вторгшихся вирусов в собственную ДНК бактерий.
Лейкоциты, полученные из стволовых клеток, были устойчивы к ВИЧ. Эти лейкоциты не были CD + 4 Т-лимфоцитами. Однако предыдущие попытки модифицировать ген CCR5 в CD + 4 Т-клетках ВИЧ-инфицированных пациентов с использованием более старого метода редактирования генома показывают, что пациентам, получающим это лечение, потребуются повторные трансплантации Т-клеток. Исследователи предлагают создать устойчивые к ВИЧ стволовые клетки, которые позже превратятся во все виды клеток крови.