CRISPR-Cas9 nach LASER ART beseitigt endgültig HIV in infizierten humanisierten Mäusen


  • Daniela Ovadia — Agenzia Zoe
  • Medical News
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Kernbotschaften

  • In humanisierten Mäusen, die mit HIV 1 infiziert sind, kann die Behandlung mit sequenzieller LASER ART (long-acting slow-effective release antiretroviral therapy) und CRISPR-Cas9 das Virus in latenten infektiösen Reservoirs beseitigen.
  • Das Virus wird bei einem Drittel der dual therapierten Tiere nicht im Blut und Gewebe entdeckt; in Mäusen hingegen, die nur eine Monotherapie erhalten, ist HIV 1 ohne Weiteres nachzuweisen.
  • Die Ergebnisse der Proof-of-Concept-Studie belegen, dass es möglich ist, das Virus dauerhaft zu eliminieren. Zudem lassen die Ergebnisse schlussfolgern, dass primär eine maximale Virus-Restriktion etabliert sein muss, um das Virus optimal mit CRISPR-Cas9 bearbeiten zu können. 

ART grenzt die HIV-1-Infektion ein, ist aber, wie bekannt, nicht in der Lage, die im Wirtsgenom integrierten Kopien der proviralen DNA zu eliminieren, so dass es zu einer Virus-Reaktivierung kommt, sobald die Therapie beendet wird.

LASER ART erleichtert eine anhaltende Hemmung der Virus-Vermehrung. Mit effektiven Wirkstoff-Konzentrationen im Blut und Gewebe können Virus-Reservoirs sogar dank langwirksamer hydrophober, lipophiler antiretroviraler Nanopartikel für Wochen erhalten bleiben.

Gleichwohl kann LASER ART alleine den Wirt nicht von latenten HI-Viren befreien. Die Autoren untersuchten daher, ob diese Therapie in Kombination mit der CRISP-Cas9-basierten Gen-Bearbeitungs-Technik die Virus-Eliminierung fördern kann.

33 immundefiziente Mäuse (NSG: nod scid gamma mouse), die mit humanen hämatopetischen Stammzellen in die Lage versetzt wurden, humane, für HIV-Infektionen empfindliche T-Zellen zu produzieren, wurden für zwei Wochen mit HIV 1 infiziert. Die Infektion wurde bei vier getöteten Tieren bestätigt.

Die übrigen 29 Tiere wurden auf vier Gruppen aufgeteilt:

  1. keine Therapie (n = 6, HIV-1-Kontrolle)
  2. singuläre intravenöse Injektion von AAV9-CRISPR-Cas9  neun Wochen nach der viralen Infektion (n = 6)
  3. singuläre intramuskuläre Injektion von LASER-ART zwei Wochen nach der viralen Infektion (n = 10);
  4. Behandlung zunächst mit LASER ART, dann drei Wochen nach der letzen LASER ART auch mit AAV9-CRISPR-Cas9 (n = 7).
Die Untersuchung der Virus-Last im Plasma ergab bei zwei von sieben Mäusen nach Anwendung von AAV9-CRISPR-Cas9r nach 14 Tagen keine erneut nachweisbaren Viren (viral rebound).
 
Virale DNA und RNA wurden weder im Plasma, im Lymphgewebe, Knochenmark noch im Gehirn (nested und digital-droplet PCR und RNAscope-Tests) der beiden Mäuse gefunden.
 
Es wurde keine OFF-Target-Effekte der Genschere CRISPR-Cas9 festgestellt, also keine falsch bearbeiteten Stellen im Erbgut.
 
Nach einer alleinigen Behandlung mit LASER ART oder mit CRISPR-Cas9 war HIV 1 rasch wieder nachweisbar.
 
Die Autoren validierten die HIV-1-Eradikation mithilfe von zwei voneinander unabhängigen Experimenten in getrennten Gruppen von Mäusen.
 
Schließlich wurden humane Immunozyten von dual behandelten Mäusen für den adoptiven Transfer zu virus-freien Tieren verwendet; sie konnten keine infektiösen Virus-Nachkommen produzieren.
 
Die Daten stützen die Idee, dass zuerst eine maximale Virus-Restriktion etabliert sein muss, um mit der CRISPR-Cas9-Technik das Virus optimal bearbeiten zu können.

Obgleich weitere Studien notwendig sind, bieten diese Proof-of-Concept-Resultate klar definierte und realistische Wege zu einer Strategie für die Eliminierung von HIV-1.