Он проникает в организм через слизистые оболочки через рот, нос и гениталии, и быстро организует для себя так называемые тайники в нервных клетках, которые сохраняются на протяжении всей жизни. После первого заражения вирус находится в состоянии покоя для того, чтобы периодически пробуждаться и вызывать вспышки герпетических высыпаний и пузырьков. Для малой части людей вирус герпеса очень коварен и опасен, способен вызвать слепоту и воспаление мозга.
Противовирусные препараты могут предотвратить повторные вспышки заболевания, но они не всегда эффективны, поэтому на протяжении десятилетий исследователи искали решение, которое могло бы укротить вирус навсегда.
Ученые из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) провели исследование, используя фибробласты, инфицированные вирусом простого герпеса (HSV), успешно применив редактирование генов CRISPR-Cas9 для разрушения не только активно реплицирующегося вируса, но и гораздо более труднодоступных спящих пулов вируса. Возможно, эта стратегия поможет достичь постоянного вирусного контроля.
Выводы исследования опубликованы 2 декабря в eLife.
«Это потрясающий первый шаг, который предполагает, что можно навсегда взять под контроль пожизненные инфекции, но многое еще только предстоит сделать», - говорит главный исследователь Дэвид Найп (David Knipe), профессор микробиологии и молекулярной генетики в Институте Блаватника в Гарвардской медицинской школе (Blavatnik Institute at Harvard Medical School).
Особенностью исследования является то, что оно представляет собой первый успешный пример разрушения латентных вирусных резервуаров посредством редактирования генов. Латентные резервуары, как известно, невосприимчивы к противовирусным препаратам и редактирование генов было для них трудноприменимым.
Эксперименты также выявляют механизмы, с помощью которых реплицирующийся вирус становится уязвимым для редактирования генов. Именно эти механизмы могут также объяснить, почему латентные формы вируса поддаются этому методу в меньшей степени.
В частности, эксперименты показывают, что ДНК активно реплицирующегося вируса более подвержена воздействию фермента Cas9 - молекулярных ножниц в системе редактирования генов CRISPR-Cas9. Это происходит потому, что активно размножающиеся вирусы имеют меньше защитных гистонов, которые окружают их ДНК.
«Отсутствие защитных гистонов делает ДНК более доступной и легкой для разрезания, это по сути и является ахиллесовой пятой HVS», - утверждает Найп.
Новые результаты предлагают модельную систему для использования редактирования генов локализованным способом, чтобы остановить активную репликацию в определенных сайтах. По мнению Найпа, важнейшая задача по доставке генной терапии для нейронов, являющихся локализацией вирусов, остается нерешенной.
По данным ВОЗ, более двух третей населения мира является носителями вируса. В то время как у большинства людей инфекция протекает бессимптомно, у части людей HVS может вызвать серьезные последствия. Такое осложнение, как герпетический кератит, может привести к слепоте. У людей с ослабленной иммунной системой HVS способен вызывать воспаление головного мозга. У новорожденных вирус может вызывать диссеминированные, системные заболевания и воспаление головного мозга, что может стать причиной летального исхода у четверти инфицированных младенцев.
По мнению Найпа, у людей с HSV для предотвращения вспышек вируса может применяться метод локального и ограниченного редактирования генов эпителиальных клеток во рту, глазах или гениталиях.
«Если необходимо предотвратить инфекции роговицы, можно использовать редактирование CRISPR-Cas9 в клетках роговицы для препятствия возникновения новых инфекций или реактивации вируса», - утверждает Найп. «Люди, которые имеют рецидивирующий герпетический кератит, начинают слепнуть через некоторое время из-за реактивации и в результате воспаления, которое вызывает помутнение роговицы».
Преимущество ограниченного, локализованного редактирования генов заключается в способности избежать распространенных побочных эффектов, при которых может измениться ДНК клеток.
«Нам еще предстоит пройти долгий путь для обеспечения сверхточности и безопасности новых инструментов редактирования генов, чтобы локальное редактирование стало более безопасным и направленным», - сообщает Найп.
Источник перевода: sciencedaily.com
