Anwendung der CRISPR-Cas9-Genbearbeitung zur Reduktion der Kaposisarkom-assoziierten Herpesvirus-Latenz


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Kernbotschaften

  • Die CRISPR-Cas9-Genbearbeitung (CRISPR-Cas9 gene editing) ist ein starkes Werkzeug dafür, die KSHV-Latenz in infizierten epithelialen und endothelialen Zell-Linien (Vero219-Typ) zu reduzieren.
  • Diese In-vitro-Studie hat erstmals eine auf das KSHV-Latenz-assoziierte Kernantigen zielende CRISPR-Cas9 und einen adenoviralen Abgabevektor verwendet, um die KSHV-Latenz zu durchbrechen.
  • Die KSHV-Latenz ist eine Hauptherausforderung bei der Beseitigung der Infektion und der Prävention der Entwicklung eines Kaposisarkoms.
  • Angesichts der Sicherheit von Adenoviren als Impfstoffe oder Abgabevektoren stellt dieser Ansatz bei Patienten mit Immunschwäche eine brauchbare Strategie gegen krebsauslösende Viren dar.

 

Die CRISPR-Cas9-Genbearbeitung (CRISPR-Cas9 gene editing) reduziert die KSHV-Latenz in infizierten epithelialen und endothelialen Zell-Linien und könnte so möglicherweise seltweit Millionen von infizierten Menschen helfen, die gefährdet sind, ein Kaposisarkom zu entwickeln. 

Der Vermehrungszyklus von KSHV hat eine lytische und eine latente Phase. Während der Latenz-Phase wird ein verkleinertes Reservoir von Virusgenen exprimiert, die an der Immunevasion (Umgehung des Immunsystems) und der Aufrechterhaltung des Virusepisom beteiligt sind, dies ermöglichen KSHV, eine lebenslange Infektion aufrechtzuerhalten, die mit der Kaposisarkom-Entwicklung korreliert.

Das durch ORF73 (open reading frame 73) verschlüsselte LANA spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung und Vermehrung der viralen Episomen während der Mitose und interagiert mit Tumorsuppressorgenen wie p53 und pRb.

CRISPR-Cas9 ist an mehreren Viren, die zur Latenz neigen, getestet worden, etwa Herpes Simplex virus, Human Papillomavirus, Epstein-Barr-Virus und auch HIV-1.

Unter den KSHV-Genprodukten ist LANA ein ideales Ziel für die CRISPR-Cas9-Methode. Die Forscher haben daher eine gRNA (guide RNA) entwickelt, die spezifisch auf das N-terminale Ende des LANA-Gens abzielt. Diese Region wurde gewählt, da ja jede Mutation oder Deletion  abspalten oder zu einer Leserasterverschiebung von ORF73 führen kann.

In dieser Studie verwendeten die Forscher als erstes In-vitro-Modell zur Effektivitäts-Testung Vero219, eine epitheliale Zell-Linie aus Nieren äthiopischer Grünmeerkatzen. Vero219-Zellen sind dauerhaft mit KSHV infiziert und halten die KSHV-Episomen in einem Latenz-Stadium unter Puromycin-Selektion.

Nachdem ein vermehrungsunfähiger Adenovirus-Typ-5 zur Abgabe des LANA-spezifischen Cas9-Systems in verschiedenen Zellen mit latenten KSHV bei der Probe angewendet worden war, sank wie erwartet mit der Zeit die gesamte KSHV-Episomenlast in den Zellen infolge des Mangels an Puromycin-Selektion für das virale Genom.

Der Einsatz des Adenovirus-Vektors könnte es ermöglichen, in vivo LANA-spezifische Cas9 gegen KSHV-Infektionen und das Kaposisarkom anzuwenden.