2019年12月12日

科学家使用基因编辑来破坏人类细胞中的潜在和活性疱疹病毒

ekaterina pesheva，哈佛医学院

单纯疱疹病毒，通常称为唇疱疹病毒，是一种狡猾的微生物。

它通过粘膜区域进入人体——口、鼻和生殖器——但很快就在神经细胞内建立了终生的病毒藏身之处。后最初的感染,病毒潜伏的休眠只会被周期性地唤醒，以引起唇疱疹或水疱的爆发为特征。在少数人身上，病毒再度苏醒的后果可能是毁灭性的，包括失明和脑部炎症。

抗病毒药物可以防止复发性爆发，但它们并不总是有效的，因此几十年来，研究人员寻求一种解决病毒的解决方案。

现在，使用感染的人成纤维细胞单纯疱疹病毒（HSV），哈佛医学院的研究人员已成功使用Crisp-Cas9基因编辑，不仅会扰乱病毒，而且越来越难以达到病毒的休眠池，证明了实现永久性病毒控制的可能策略。

该小组的发现在12月2日eLife。

“这是一个令人兴奋的第一步 - 一个建议可以永久沉默终身感染 - 但更多的工作仍有待完成的工作，”在Blavatnik学院的微生物学和分子遗传学教授的希金斯教授哈佛医学院。

值得注意的是，这项研究是通过基因编辑破坏潜伏病毒库的第一个成功实例。众所周知，潜伏的宿主对抗病毒药物不起作用，而且被证明很难进行基因编辑。

这些实验还确定了积极复制的病毒在基因编辑面前变得特别脆弱的机制。这些机制也可以解释为什么潜伏形式的病毒不太适合这种技术。

具体来说，实验表明，积极复制的病毒的DNA更容易接触到Cas9酶——CRISPR-Cas9基因编辑系统中的分子剪刀。这是因为积极复制的病毒有更少的保护组蛋白包裹它们的DNA来保护它。

“没有保护性的组蛋白使DNA更加接近，更容易切割，因此它基本上识别了HSV的HSV的Achilles脚跟，”刀具说。

新的发现提供了一个模型系统，以一种局部的方式使用基因编辑来破坏特定位点的活跃复制。然而，Knipe警告说，将基因编辑疗法传递到神经元——病毒隐藏在那里并进入休眠状态——的主要挑战仍然有待解决，Knipe补充道。

根据世界卫生组织的数据，世界上超过三分之二的人口携带有这种病毒。虽然大多数感染是无症状的，但在少数人身上HSV可以造成严重损害。它会感染眼睛，即所谓的疱疹性角膜炎，并导致失明。对于免疫系统受损的人来说，HSV可以导致脑部炎症。在新生儿中，病毒可导致播散性、全身性疾病和脑炎，并可在四分之一的受感染婴儿中致命。

因此，这种技术的一个早期治疗用途可以涉及局部和有限的基因编辑的嘴唇，眼睛或生殖器中的上皮细胞，以确定的HSV感染是一种防止病毒在脆弱地点，刀具中造成活跃爆发的一种方法说。

Knipe说:“例如，如果你想防止角膜感染，你可能可以在角膜细胞中使用CRISPR-Cas9编辑来防止新的感染或防止病毒重新激活或减少重新激活。”“患有复发性疱疹角膜炎的人感染角膜后开始盲目一段时间，因为重新激活和导致角膜混浊的炎症。“