Canlı Hayvanlarda HIV Yok Edildi

Uzun süreler boyunca meraklı gözlerden kaçmaya yarayan ve hep gölgelerde saklanmaya yönelik doğuştan gelen özellikleri sayesinde, HIV enfeksiyonlarının temizlenmesinin inanılmaz derecede zor olduğu ar..
Görsel Telif: NIAID/Flickr

Uzun süreler boyunca meraklı gözlerden kaçmaya yarayan ve hep gölgelerde saklanmaya yönelik doğuştan gelen özellikleri sayesinde, HIV enfeksiyonlarının temizlenmesinin inanılmaz derecede zor olduğu artık bilinen bir gerçek.

Fakat Temple Üniversitesi Lewis Katz Tıp Fakültesi ve Pittsburgh Üniversitesi’nden bilim insanlarının oluşturduğu bir araştırma ekibinin sunduğu yeni verilere göre; HIV virüsüne ait DNA’lar, ileride AIDS’e yakalanmayı engellemek amacıyla canlı hayvanların genomlarından ayıklanabilir. Molecular Therapy‘de yayımlanan araştırmada, aralarında insan bağışıklık hücreleri nakledilmiş ve HIV virüsü bulaştırılmış “insanlaştırılmış” bir fare modelinin de olduğu üç farklı hayvan türü üzerinde çalışmalar yürütüldü.

Araştırma, CRISPR/Cas9 olarak bilinen etkili bir gen düzenleme tekniği kullanılarak, hayvanlarda HIV-1 çoğalmasının tamamıyla durdurulabildiğini ve virüsün bulaştığı hücrelerin temizlenebildiğini gösteren ilk çalışma niteliğinde. Bu yeni çalışma, ekibin 2016 yılında yayımladığı, vücutları içerisindeki her dokunun genlerine HIV-1 DNA’larının nakledildiği mutant farelerin kullanıldığı kavram kanıtlama çalışmasının üzerine inşa edildi. Ekip, benimsedikleri stratejiyle, deneyde kullanılan hayvanların dokularının çoğundaki genlerden, hedeflenen HIV-1 parçalarının silinebileceğini gösterdi.

Çok daha kapsamlı yürütülen bu son araştırma, ilk araştırmada elde edilen verileri de doğrulayarak kullanılan tekniğin verimliliğini arttırdı. Gen düzenleme tekniğinin; birisi hücrelerdeki akut enfeksiyonu gösteren, diğeri insan hücrelerindeki kronik ve gizli enfeksiyonu gösteren iki fare modeli üzerinde de etkili bir biçimde çalıştığı gözlemlendi.

%96’lık Temizleme Verimi

Araştırma ekibi, gen transferi yapılmış farelerdeki HIV-1 genlerini genetik olarak devre dışı bırakarak, viral genlerin RNA ekspresyonunu kabaca % 60-%90 oranında azaltmayı başardı –bu da ekibin daha önceki bulgularını doğruluyordu. Sonrasında ise, HIV-1’in farelerdeki eş değeri olan EcoHIV virüsünün bulaştığı fareler üzerinde testler tekrarlandı.

Akut enfeksiyon sırasında, HIV aktif bir şekilde çoğalır. Araştırmacılar, EcoHIV bulaşmış fareleri kullanarak, CRISPR/Cas9 tekniğinin, viral çoğalma ve potansiyel sistemik enfeksiyonunu önleme yeteneği üzerinde çalışma olanağı buldu. Kullanılan yöntemin temizleme veriminin, EcoHIV bulaşmış farelerde %96 gibi bir orana vardığı görüldü. Bu da; CRISPR/Cas9 ile koruyucu bir tedavi uygulanarak, HIV-1’in temizlenmesine dair elde edilen ilk güçlü delili sağlıyor.

Latent (Gizli) HIV Ayıklanması

Üçüncü hayvan modelinde, HIV-1 enfeksiyonunu takiben, T hücreleri de dahil olmak üzere insan bağışıklık hücreleriyle aşılanmış “insanlaştırılmış” farelerde belirti göstermeyen (gizli) bir HIV-1 enfeksiyonu tekrarlandı. Bu da şu anlama geliyordu; bu hayvanlar, insan T hücresi genomlarında tespit edilmekten kaçabilen gizli HIV bulunduyorlardı. Tekniğin uygulanmasıyla, CRISPR/Cas9 ile yapılan tek bir tedavi sonrasında, virüs parçaları, farelerin dokuları ve organlarına yerleştirilmiş enfekte insan hücrelerinden başarıyla ayıklanabildi.

Tekniğin hastalığın aktif ve durgun formları üzerinde çalıştığı görülüyor, çünkü virüs vücudun bağışıklık hücrelerinde aktif bir şekilde çoğalmasa bile, bu durum birdenbire atağa geçmeyeceği anlamına gelmiyor.

HIV’in aktif çoğaldığı hastalığın akut formunun tersine, gizli formun hücrelerde izlenmesi çok daha zordur, çünkü bir kez virüs ilaç yoluyla inaktive edildiğinde, bağışıklık sistemindeki gizli “rezervuarlarda” aylarca ya da yıllarca gizlenerek doğru koşulların tekrar oluşmasını bekleyebilir. Bu nedenle hastaların tüm yaşamları boyunca ilaç almaları gerekir- (gizli) latent HIV, tedavinin durması halinde haftalar içinde tekrar aktive olabilir.

CRISPR/Cas9 tekniğini akut ve latent virüs modellerine uyguladıktan sonra ekip, her ikisinde de çoğalmayı başarıyla durdurduğunu doğrulamak için de yeni geliştirilmiş bir biyolüminesans[1] görüntüleme sistemi görüntüleme sistemi kullandı. Sistem şöyle çalışıyor, vücuda HIV-1 ile enfekte olmuş hücrelerin mekânsal ve zamansal konumunu saptayarak, gerçek zamanlı olarak HIV-1 replikasyonunu gözlemlememizi ve aslında HIV-1 “rezervuarlarını” görmemizi sağlıyor.

İnsan Klinik Çalışmalarına Doğru Adımlar

Araştırmacılar daha önceki çalışmalarında kullandıkları gen düzenleme aparatlarını, ev sahibi hücrenin genlerinden HIV-1 DNA’larını etkili bir biçimde ayıklayacak ve potansiyel mutasyon yoluyla HIV-1 kaçışını engelleyecek 4 adet rehber RNA setini taşıyacak şekilde yeniden tasarladılar.

Araştırmanın bir sonraki adımı ise ise, tekniğin primat modelleri üzerinde yürütülmesi olacak. Böylece gelecekte gizli bir şekilde enfekte olmuş T hücrelerinden ve beyin hücreleri gibi HIV-1’in yerleşebileceği diğer konak hücrelerden HIV-1’in temizlenmesinin mümkün olduğu gösterilebilir. Uygulamalar insan için henüz mümkün gözükmese de, araştırmacılar nihai hedefin insan klinik çalışmaları olacağını belirtiyor. Ancak araştırmanın şimdiden bütün dikkatleri üzerine çektiğini söylemeliyiz.

[1] Biyolüminesans: Canlıların, kimyasal reaksiyonlar sonucu ışık üretmesi olayıdır.


Kaynaklar:
–GEN News. “CRISPR Eliminates HIV in Live Animals.” http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/crispr-eliminates-hiv-in-live-animals/81254287 (reached on: May 8, 2017)
–ScienceAlert. “A New Gene-Editing Technique Has Eliminated Acute HIV Infection in Living Animals.” http://www.sciencealert.com/a-new-gene-editing-technique-has-eliminated-acute-hiv-infection-in-living-animals (reached on: May 8, 2017)
–Bilimfili.com “CRISPR-Cas9 Nedir?” https://bilimfili.com/crispr-cas9-nedir/

Araştırma Referansları:
Molecular Therapy. “In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models.” http://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(17)30110-7 (May,2017)
Cell Reports. “CRISPR/Cas9-Derived Mutations Both Inhibit HIV-1 Replication and Accelerate Viral Escape.” http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124716302984 (April,2016)


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv