Исследователи из Медицинской школы Университета Пенсильвании и их сотрудники используют мельчайшие природные белки, называемые цинковыми пальцами, для создания Т-клеток, которые однажды смогут лечить СПИД у людей.
Исследователи из Пенсильвании и коллеги из Sangamo Biosciences, Ричмонд, Калифорния, которые разработали технологию цинковых пальцев, сообщают в продвинутом онлайн-выпуске журнала Nature Biotechnology о первых шагах к цели использования модифицированных Т-клеток ВИЧ-инфицированного человека для собственного лечения. Они показали, что с помощью цинковых пальцев они могут снизить вирусную нагрузку у мышей с иммунодефицитом, которым трансплантированы сконструированные Т-клетки.
"Вызывая мутации в гене CCR5 с использованием белков цинковых пальцев, мы уменьшили экспрессию поверхностных белков CCR5 на Т-клетках, что необходимо вирусу СПИДа для проникновения в эти клетки иммунной системы," объясняет первый автор Елена Перес, доктор медицинских наук, доцент кафедры педиатрии в Пенсильвании. "Этот подход предотвращает проникновение вируса СПИДа в Т-клетки, потому что теперь он имеет внесенную ошибку в ген CCR5."
Некоторые люди рождаются с мутацией в гене CCR5 и, следовательно, не имеют рабочего рецептора CCR5 на поверхности их Т-клеток. Эти редкие люди обладают иммунитетом к ВИЧ-инфекции и, по-видимому, не подвержены влиянию нефункционального белка CCR5. Подход с цинковыми пальцами призван имитировать этот естественный иммунитет.
Перес проводил исследование, будучи докторантом в лаборатории старшего автора Карла Джун, доктора медицины, директора по трансляционной медицине в Исследовательском институте семейного рака Абрамсона и профессора патологии и лабораторной медицины в Пенсильвании. Перес также работает лечащим врачом Детской больницы Филадельфии в отделении аллергии и иммунологии.
Обычно цинковые пальцы связываются с разными основаниями в последовательности ДНК, чтобы регулировать активность генов. Цинковые пальцы, использованные в этом эксперименте, были разработаны для связывания со специфическими последовательностями ДНК в гене CCR5. Белок CCR5 является одним из двух рецепторов клеточной поверхности, необходимых для проникновения ВИЧ в Т-лимфоциты с целью репликации.
В этом исследовании белок цинкового пальца переносит фермент ДНК в ген CCR5, чтобы разрезать часть его последовательности, но из-за процесса репарации в белке CCR5 возникает новая мутация, что делает его нефункциональным. Без функционального белка CCR5 на поверхности клетки ВИЧ не может проникнуть, что предположительно приводит к устойчивости к ВИЧ-инфекции.
Исследователи продемонстрировали этот процесс на клеточной культуре и на мышиной модели. В части исследования на животных исследователи использовали здоровые человеческие CD4 Т-клетки и добавили ДНК, которая экспрессирует цинковые пальцы, которая модифицирует корецептор CCR5. Они вырастили сконструированные клетки во флаконах для культур тканей и перенесли их иммунодефицитным мышам, инфицированным ВИЧ. "Мы проследили за ними с течением времени и показали, что те мыши, которым вводили клетки, обработанные цинковыми пальцами, показали меньшую вирусную нагрузку, чем контрольные, и улучшили количество CD4," говорит Перес.
Источник: Пенсильванский университет