矛盾的是,基因改变会导致一种罕见的致命疾病MOGS-CDG,同时还能保护细胞免受病毒感染。现在,坦普尔大学刘易斯卡茨医学院的科学家们在一种新的基因编辑策略中利用了这种不寻常的保护能力,旨在消除HIV-1感染,同时对细胞死亡率没有不利影响。

新的基因编辑策略利用一种不寻常的保护能力来消除HIV1感染

新方法于4月28日在线发表在分子疗法-核酸杂志上,它基于两种基因编辑结构的组合,一种针对HIV-1DNA,另一种针对称为MOGS的基因-缺陷导致MOGS-CDG。在感染HIV-1的人的细胞中,Temple研究人员表明,破坏病毒的DNA,同时故意改变MOGS可以阻止传染性HIV-1颗粒的产生。这一发现为开发治疗HIV/AIDS开辟了新途径。

适当的MOGS功能对于糖基化至关重要,糖基化是一种修饰体内合成的某些细胞蛋白质以使其稳定和发挥功能的过程。然而,糖基化被某些种类的传染性病毒所利用。特别是,被病毒包膜包围的HIV、流感、SARS-CoV-2和丙型肝炎等病毒依赖糖基化蛋白进入宿主细胞。

在这项新研究中,首席研究员KamelKhalili博士、LauraH.Carnell教授兼微生物学、免疫学和炎症系主任、神经病毒学和基因编辑中心主任以及刘易斯综合神经艾滋病中心主任Katz医学院和LewisKatz医学院神经病毒学和基因编辑中心助理教授RafalKaminski博士设计了一种遗传方法来专门开启CRISPR以阻止MOGS通过DNA编辑在具有复制能力的免疫细胞HIV-1中进行基因表达。他们的新方法有望避免对保留正常MOGS基因功能的未感染细胞的健康产生任何影响。刺激HIV-1感染细胞中的装置会破坏HIV-1包膜蛋白的聚糖结构,最终导致非感染性病毒颗粒的产生。

“这种方法在概念上非常有趣,”同时也是这项新研究的高级研究员的Khalili博士说。“通过减轻病毒进入细胞的能力,这需要糖基化,MOGS可能提供另一个目标,除了整合病毒DNA用于开发下一代CRISPR基因编辑技术以消除HIV。”

Kaminski博士、Khalili博士和TriciaH.Burdo博士,Temple微生物学、免疫学和炎症系教授兼副主席以及Temple神经病毒学和基因编辑中心,以及使用非人类药物的专家HIV-1的灵长类动物模型,一直在共同努力,以进一步评估CRISPR-MOGS策略在临床前研究中的有效性和安全性。在之前的工作中,该团队证明了基于CRISPR的技术可以成功地从受感染的非人类灵长类动物的细胞中去除病毒DNA。