Биологи научились очищать клетки от герпесвирусов

Cистема генетической модификации CRISPR/Cas9 помогла очистить зараженные клетки от герпесвирусов. Отчет о работе публикует журнал PLoS Pathogen.
К обширной группе герпесвирусов относятся не только вызывающие оральный и генитальный герпес HSV-1 и HSV-2, но и возбудители многих других заболеваний: вирусы ветряной оспы, Эпштейна – Барр и другие. Их отличает способность к долгому скрытому, латентному сохранению в клетках хозяина, с отдельными вспышками «острой» фазы, в течение которой вирус размножается и распространяется на новые клетки. Такая стратегия обеспечила герпесвирусам чрезвычайное распространение – считается, что их носителями является практически все население Земли.
Существуют довольно эффективные средства, купирующие жизнедеятельность герпесвирусов в острой фазе размножения. Но целевых препаратов, способных «изгнать» скрытый в организме вирус, нет: для этого требуется удалить его ДНК, находящуюся в клетках хозяина, и не участвующую в экспрессии белков (производится только специальная РНК «спящего режима»). Такую возможность дают новые технологии генетической модификации на основе бактериальной системы CRISPR/Cas9. Впервые опробовать этот метод на герпесвирусах удалось сотрудникам Роберта Яна Леббинка (Robert Jan Lebbink) из Университетского медицинского центра в Утрехте.
В качестве целей авторы выбрали герпесвирусы типа 1(вирус простого герпеса, HSV-1), типа 4 (вирус Эпштейна – Барр, EBV) и типа 5 (цитомегаловирус человека, HCMV). Для определенных участков их ДНК были созданы направляющие молекулы РНК, благодаря которым нуклеазы Cas9 способны распознавать их в клетках хозяина и разрезать.
Эксперименты, поставленные на культурах человеческих клеток линии Vero, а также на животных, показали, что даже разрез в одном участке вирусной ДНК снижает число зараженных клеток примерно вдвое, а два разреза приводят к почти полному удалению вирусов. Так, для EBV это снижение составило 40-60 процентов и 95 процентов, соответственно. Вирус HCMV успешно инактивировался уже с одним «надрезом», но HSV-1 оказался более устойчив и потребовал атаки с помощью двух направляющих РНК.
Авторы опробовали различные варианты направляющих РНК, показав, что молекулы, которые связываются с разными генами или просто с разными участками одного и того же гена могут иметь неодинаковую эффективность. В частности, в экспериментах на HCMV было показано, что атака на крайне важные для размножения вируса гены создает мощное давление отбора и ведет к появлению мутантных форм с измененной последовательностью ДНК в месте связывания направляющей РНК. Поэтому применение такой процедуры редактирования потребует особых мер и методик, как при назначении антибиотиков.
«Наша работа показывает, что с помощью системы CRISPR/Cas9 можно эффективно воздействовать на геномы герпесвирусов в части профилактики и лечения, для подавления репликации вирусов и удаления латентной инфекции», – заключают авторы. В связи с этим стоит вспомнить и о других перспективах использования CRISPR/Cas9 в медицине, включая очистку от ВИЧ зараженных клеток и грызунов in vivo, а также лечение одной из форм наследственной дистрофии сетчатки.

Роман Фишман

Уточнение: В исходной версии статьи ошибочно утверждалось, что герпесвирусы в латентной фазе не просто пассивно находятся в клетках, но и интегрируются в клеточный геном. В действительности такое поведение характерно для ретровирусов, в т.ч. ВИЧ, но не для герпесвирусов. Редакция приносит извинения своим читателям.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Американцы составили водную карту поверхности Луны

Основываясь на уточненных спектроскопических данных, американские астрофизики составили первые количественные карты содержания воды на поверхности Луны. Полученные данные показали, что основным источником воды на поверхности Луны является солнечный ветер. А составленные карты могут потом быть использованы для уточнения теоретических моделей поведения летучих веществ на безвоздушных космических объектах. Работа опубликована в Science Advances.