重大进展，首次从灵长类动物基因组中编辑出类似HIV的病毒

近日，天普大学刘易斯·卡兹医学院的家们已经成功地从非人类灵长类动物的中编辑出了与HIV类似的病毒——SIV。这一重大突破使科学家们向开发人类HIV感染的疗法迈进了一大步。

这项于11月27日发表在《自然通讯》杂志，题为“CRISPR based editing of SIV proviral DNA in ART treated non-human primates”。

该研究的共同通讯作者Kamel Khalili博士说：“我们首次证明，单次接种由腺病毒携带的CRISPR基因编辑构建体，就可以在恒河猴的感染细胞中编辑出SIV基因组。”

特别重要的是，这项新工作表明，该团队开发的基因编辑构建体可以到达被感染的细胞和组织，这些组织也就是SIV和HIV的病毒库。这些病毒库是病毒整合到宿主DNA中并潜伏多年的细胞和组织，是治愈感染的主要障碍。这些病毒库中的SIV或HIV超出了ART所能达到的范围，抗逆转录病毒治疗（ART）可以抑制病毒复制并清除血液中的病毒。一旦停止抗逆转录病毒治疗，病毒就会从它们的储存库中出来并重新复制。

在非人类的灵长类动物中，SIV的行为非常类似于HIV。Khalili博士解释说：“在实验室研究的SIV感染的恒河猴猕猴模型是重现人类HIV感染的理想大型动物模型。”

在这项新的研究中，研究人员首先设计了一种SIV特异的CRISPR-Cas9基因编辑结构。细胞培养实验证实，编辑工具在宿主细胞DNA的正确位置切割了整合的SIV DNA，在非靶点编辑潜在有害基因的风险很小。研究小组随后将构建物包装成腺病毒9（AAV9）载体，可以静脉注射到感染SIV的动物体内。

研究人员随机选择了三只SIV感染的猕猴，每只接受一次AAV9-CRISPR-Cas9注射hiv病毒，并用另一只猕猴作为对照。三周后，研究人员从动物身上采集血液和组织。分析表明，在AAV9-CRISPR-Cas9处理的猕猴中，基因编辑结构已经分布到骨髓、淋巴结和脾脏等广泛的组织中hiv病毒，并且已经到达CD4+T细胞，而CD4+T细胞是一个重要的病毒库。

此外，研究人员通过对受治疗动物组织的基因分析，证明了SIV基因组是从受感染细胞中有效切割出来的。“一步一步地从组织和血细胞中高效地切除SIV DNA。”该研究的第一作者， Pietro Mancuso博士解释道。切除效率因组织而异，但在淋巴结中达到显著的高水平。

这项新研究是Khalili博士及其同事继续努力的一项成果，即使用CRISPR-Cas9技术开发新型基因编辑系统（该技术获得了2020年诺贝尔化学奖），以从携带该病毒的基因组中特异性去除HIV DNA。研究人员此前已经证明，他们的系统能够有效地消除HIV感染的小动物模型（包括HIV-1人源化小鼠）的细胞和组织中的HIV DNA。

该研究的共同通讯作者之一Andrew MacLean博士对研究结果感到鼓舞。MacLean说：“这是重要的发展，我们希望这将终结艾滋病毒/艾滋病。” “下一步是在更长的时间里评估这种治疗方法，以确定我们是否可以完全消除病毒，甚至可能使受试者脱离ART。”

MacLean博士希望这种治疗策略能应用于人类。Khalili博士是生物技术公司Excision Bio Therapeutics的创始人，该研究的共同通讯作者之一，Tricia H. Burdo博士在该公司从事临床前研究和开发，并在科学顾问委员会中任职。在获得食品和药物管理局批准后，将为更大规模的研究和未来的临床试验提供资金和基础设施。

Khalili博士补充说：“我们希望很快我们的工作也能进入人体临床研究。40年来，全世界的人都在遭受艾滋病毒的折磨，而我们现在离找到治愈艾滋病毒感染的方法的临床研究已经很近了。”

Kamel Khalili博士和Tricia Burdo博士 来源：天普大学

参考资料：

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原标题：《【Nature子刊】重大进展！首次从灵长类动物基因组中编辑出类似HIV的病毒》