使用Crispr治愈艾滋病毒的大胆尝试

今年7月，一名艾滋病毒阳性的男子成为了一项临床试验的第一名志愿者，该试验旨在利用Crispr基因编辑将导致艾滋病的病毒从他的细胞中剪除。仅在一个小时的时间里，他被连接到一个静脉注射袋上，将实验治疗的基因工具直接注入他的血液中。这种一次性注射旨在将该男子被感染的细胞清除。

本月晚些时候艾滋病治愈，这名志愿者将停止服用他一直服用的抗逆转录病毒药物，以将病毒保持在检测不到的水平。然后，调查人员将等待12周，看看病毒是否反弹。确定实验是否成功。“我们试图做的是将细胞恢复到接近正常的状态，”丹尼尔·多恩布什说，他是旧金山生物技术公司Excision BioTherapeutics的首席执行官，该公司正在进行这项试验。

艾滋病毒攻击人体内称为CD4细胞的免疫细胞，并劫持细胞进行自我复制。但是一些感染艾滋病病毒的细胞可以进入休眠状态——有时长达数年——并且不会主动产生新的病毒拷贝。这些所谓的储存库是治愈艾滋病毒的主要障碍。

“艾滋病毒是一个难以战胜的敌人，因为它能够将自己插入我们自己的DNA，而且它还能够在一个人生活的不同阶段变得沉默和重新激活，”zijun Li说，他是布莱根妇女医院的医生艾滋病治愈，也是哈佛大学的艾滋病毒研究员，他没有参与Crispr试验。Li说，发现如何靶向这些储存库——并且在不伤害重要CD4细胞的情况下做到这一点——已被证明是具有挑战性的。

虽然抗逆转录病毒药物可以停止病毒复制，并从血液中清除病毒，但它们无法到达这些储存库位置，因此人们必须在余生中每天服药。但是切除生物治疗公司希望Crispr能永久去除艾滋病病毒。

Crispr被用于其他几项研究来治疗一些由基因突变引起的疾病。在这些情况下，科学家们使用Crispr来编辑人们自己的细胞。但是对于艾滋病毒试验，切除研究人员正在使用基因编辑工具来对抗病毒。Crispr输注包含基因编辑分子，针对艾滋病毒基因组中对病毒复制至关重要的两个区域。该病毒只有在完全完整的情况下才能繁殖，因此Crispr通过切除基因组的大部分来破坏这一过程。

2019年，天普大学和内布拉斯加大学的研究人员发现，使用Crispr删除这些区域消除了老鼠基因组中的艾滋病病毒。一年后，天普集团也表明了这种做法安全移除病毒DNA从感染SIV病毒的猕猴身上，这是猴子版的艾滋病病毒。

领导这项工作的天普大学微生物学教授Kamel Khalili说，这是测试人体治疗的重要一步，他也是切除生物疗法的创始人之一。“你不可以消除病毒基因组，但同时在人类基因组的另一部分造成任何破坏，然后给患者带来另一系列问题，”他说。“我们必须确保在艾滋病病毒中找到一个与人类基因组不重叠的区域。”

多恩布什认为，这种策略将使患者免受严重的副作用和“脱靶”编辑——基因组其他地方可能导致癌症等问题的无意切割。

该公司Crispr疗法的目标区域也位于基因组的一部分，即使艾滋病毒发生演变，该部分也往往保持不变。这很重要，因为病毒变异很快，研究人员不想要一个不断变化的目标。

这不是科学家第一次试图使用基因编辑来治愈艾滋病毒感染者，但其他努力都集中在一种叫做CCR5的基因的保护性突变上。在20世纪90年代，科学家发现带有这种自然发生的突变的人在接触它时不会感染艾滋病毒。这种被称为delta 32的突变阻碍了病毒进入免疫细胞的能力。2009年，总部位于加州的Sangamo Therapeutics使用一种称为锌指核酸酶的旧编辑技术，将保护性突变添加到患者的T细胞中，T细胞是免疫系统的重要组成部分。这些试验有限成功。

2017年，中国科学家将Crispr与骨髓移植相结合试图治愈一名艾滋病毒携带者和白血病患者。在一次典型的移植中，捐献者的干细胞被转移到接受者体内以取代他们的癌细胞。这些细胞继续形成新的健康血细胞。为了解决患者的艾滋病毒问题，研究人员用Crispr编辑了供体干细胞，以禁用CCR5。但是在移植后，只有一小部分病人的骨髓细胞得到了想要的编辑。

然后在2018年，中国科学家何%&建%@奎利用Crispr编辑了CCR5突变双胞胎女婴的基因组让他们对艾滋病毒有抵抗力。这个实验充满了违反道德的行为受到科学家的广泛谴责。他的研究被中国政府中止，他在美国服过役三年徒刑。虽然这对双胞胎出生时健康，但只有部分细胞被成功编辑，这意味着这些女孩实际上可能对艾滋病毒没有免疫力。

截至2022年，两人现在已经治愈了艾滋病毒接受来自CCR5捐赠者的骨髓移植后。被称为柏林病人伦敦病人他们都患有癌症，并接受了移植来治疗疾病。但是这些移植对大多数人来说不是一个可行的选择——它们有很高的风险，并且带有delta 32突变的捐赠者很少。但是第三个人是宣布治愈艾滋病毒今年早些时候，她接受了一种新型的脐带血移植。

切除试验最终将招募九名参与者，并测试三种剂量，以确定哪一种最有效。调查人员将在接受治疗前和停止服用抗逆转录病毒药物后测量每个人的病毒载量和CD4计数。最终目标是将病毒载量降低到检测不到的水平——即每毫升血液中少于200个HIV病毒拷贝。在这个层面上，艾滋病病毒是无法通过性传播的。

切除面临的挑战将是获得足够多的Crispr细胞，使艾滋病病毒降至检测不到的水平。该公司正在使用一种工程病毒将基因编辑组件运送到患者感染艾滋病毒的CD4细胞中。但到目前为止，几乎没有关于Crispr直接输送到身体时效果如何的人类数据。艾滋病研究基金会amfAR的副总裁兼研究主任冰雪睿·约翰斯顿说:“有可能你将病毒感染到如此低的水平，如果一个人的免疫系统完好无损，他们可能能够将病毒拒之门外，这样他们就不必再接受抗逆转录病毒治疗了。”。

约翰斯顿说，尽管这些药物非常有效，但许多人宁愿完全摆脱病毒。一次Crispr输注——如果有效的话——将消除每日服药的需要。“艾滋病毒携带者仍然带着许多耻辱和内在的羞耻生活，”她说。“我认为治愈比终身治疗更好地解决了这个问题，不管这种治疗变得多么容易。”