Genomieditorin CRISPR / Cas9 ansiosta biologit ovat löytäneet kolme geeniä, joiden avulla HIV pääsee immuunisoluihin. Nämä geenit voidaan kytkeä pois päältä aiheuttamatta merkittävää haittaa ihmisten terveydelle.
Massachusettsin teknillisen korkeakoulun Bruce Walkerin mukaan virukset ovat luonnostaan hyvin pieniä ja sisältävät vain vähän geenejä. Esimerkiksi HIV: n geneettinen koodi sisältää vain yhdeksän geeniä, kun taas ihmisen genomissa niitä on yli 19 tuhatta. Hyvin usein virukset lainavat geenejä saadakseen proteiinit elintärkeiksi lisääntymiselle. Tutkijat ovat yrittäneet eristää nämä geenit ja määrittää, mitkä niistä voidaan tuhota tappamatta henkilöä.
On huomattava, että CRISPR / Cas9-genomieditori tunnustettiin merkittäväksi läpimurroksi tieteessä vuonna 2015. Sen luoja on amerikkalainen tiedemies Fen Zhang yhdessä molekyylibiologien ryhmän kanssa noin kolme vuotta sitten. Tuolloin toimittajaa modernisoitiin useita kertoja, mikä antaa tutkijoille mahdollisuuden käyttää editoria genomin muokkaamiseen lähes sadan prosentin tarkkuudella.
Tutkijoiden mukaan HIV: n torjunta on eräänlainen paluu alkuun toimittajalle, koska järjestelmä kehitettiin alun perin satoja miljoonia vuosia sitten bakteerien sisällä suojatakseen retroviruksia. Ja vasta vuonna 2012, tiedemies Zhang ja hänen kollegansa mukauttivat CRISPR / Cas9: n monisoluisten kohteiden genomin muokkaamiseen.
Tällä hetkellä jotkut tutkijat yrittävät käyttää tätä genomieditoria leikkaamaan HIV-koodi tartunnan saaneiden solujen DNA: sta, puhdistamalla ne siten tartunnasta tai mutaatioiden avulla, jotta niistä tulee immuuneja HIV: lle.
Walkerin johtamat tiedemiehet päättivät mennä toista tietä - he muuttivat toimittajan tavalla, joka pystyi sammuttamaan geenit ihmisen immuunisoluissa, joihin tämä järjestelmä lisättiin, täysin satunnaisella tavalla. Tutkijat sammuttivat vuorotellen kaikki 19 000 geeniä saaden pienen ryhmän immuunisoluja, jotka selvisivät onnistuneesti tällaisesta menettelystä. Sitten biologit yrittivät tartuttaa nämä solut HIV: llä.
Tämän kokeen ansiosta tutkijat pystyivät eristämään pienen joukon geenejä, joilla ei ole suurta merkitystä immuunisolujen selviytymisessä, mutta joiden työ on äärimmäisen tärkeä HIV: lle. Tämä sarja sisälsi myös kaksi tutkijoiden hyvin tuntemaa geeniä - CD4 ja CCR5, jotka ovat vastuussa proteiinimolekyylien muodostumisesta, joihin HIV tarttuu, kun solut ovat infektoituneet. Näiden geenien poistaminen käytöstä tai poistaminen, kuten aiemmat kokeet osoittavat, voi aiheuttaa vakavia sivuvaikutuksia. Kaikki tämä tekee tästä menettelystä erittäin epätoivottavan.
Näiden kahden geenin lisäksi Walker ja kollegat tunnistivat kolme muuta geeniä, jotka eivät ole selvästi yhteydessä HIV: hen - nämä ovat SLC35B2, TPST2 ja ALCAM. Tutkijoiden mukaan kaksi ensimmäistä DNA-geeniä voivat teoreettisesti auttaa HIV: tä pääsemään soluun muuttamalla tapaa, jolla CCR5-proteiini toimii. Kolmas geeni puolestaan vaikuttaa solujen taipumukseen muodostaa yhteys toisiinsa, minkä vuoksi, jos ALCAM-geeni poistetaan, immuunisoluista tulee HIV: lle näkymättömiä käytännössä pienillä viruspartikkeleiden pitoisuuksilla ravintoalustassa tai veressä.
Mainosvideo:
Virologien oletusten mukaan tämä voi johtua siitä, että kun tämä geeni poistetaan, solut ovat yhteydessä toisiinsa harvemmin, mikä ei edistä viruksen leviämistä infektoimattomiin soluihin ja kudoksiin.
Tutkijat eivät ole vielä pystyneet selvittämään, onko näiden kolmen geenin poistamisella sama negatiivinen vaikutus ihmiskehoon kuin CCR5- ja CD4-geenien eliminoinnilla. Tutkijat aikovat löytää vastauksia kysymyksiinsä myöhemmissä kokeissa.