sains

Menyembuhkan HIV semakin rumit. Bisakah CRISPR membantu?

SEATTLE, WASHINGTON – Obat antiretroviral (ARV) telah mengubah infeksi HIV dari hukuman mati menjadi kondisi kronis. Pada kebanyakan orang, obat-obatan itu secara rutin menurunkan kadar HIV begitu rendah sehingga tes standar tidak menemukan virus dalam sampel darah. Tapi entah kenapa, pada sekitar 10% dari orang yang terinfeksi HIV tetap mudah terdeteksi dalam darah meskipun mereka minum pil harian dan tidak dibebani dengan mutan virus yang resistan terhadap obat.

Sebuah studi yang dipresentasikan minggu lalu di konferensi tahunan AS / HIV terbesar menawarkan solusi untuk teka-teki ini: “repliclones,” populasi sel replikasi dengan genom HIV yang terletak di dalamnya. “Ini adalah presentasi paling menarik yang pernah saya lihat di sini,” kata George Pavlakis, seorang retrovirologist di National Cancer Institute di Frederick, Maryland.

Replika ini menyoroti apa yang mungkin menjadi kekurangan serius dalam strategi penyembuhan HIV yang populer. Mereka juga menarik perhatian baru pada pendekatan radikal untuk membasmi virus persisten: menggunakan editor genom CRISPR untuk memotong gen HIV dari sel yang terinfeksi. Sebuah studi monyet tentang pendekatan yang disajikan pada pertemuan yang sama menunjukkan tanda-tanda keberhasilan, dan perusahaan biotek sekarang berharap untuk meluncurkan uji klinis.

Orang yang terinfeksi HIV yang masih memiliki sejumlah kecil virus dalam darahnya walaupun memakai ARV sering membuat dokter “putus asa,” kata ahli virus John Mellors dari University of Pittsburgh di Pennsylvania. Dengan asumsi bahwa virus telah mendapatkan resistansi, mereka sering mengubah rejimen obat pasien mereka dan memesan banyak tes tambahan. “Masing-masing menimbulkan kecemasan dan efek samping baru,” kata Mellors. Selain itu, orang-orang ini mungkin masih memiliki viral load yang cukup tinggi untuk menginfeksi orang lain.

Pada Konferensi Retrovirus dan Infeksi Oportunistik di sini, virolog Elias Halvas, yang bekerja di lab Mellors, menggambarkan dengan hati-hati menganalisis isolat virus dan sel darah dari delapan pria dan seorang wanita yang memiliki viremia tingkat rendah yang misterius dan persisten selama rata-rata 3 tahun. , meskipun memakai ARV. Halva dan rekan kerja memperhatikan sesuatu yang aneh. Biasanya, setiap kali HIV menginfeksi sel, virus menyalin genom RNA-nya menjadi versi DNA yang terintegrasi di tempat baru di antara kromosom sel. Tetapi pada masing-masing pasien ini, semua sel yang terinfeksi memiliki HIV diintegrasikan ke dalam wilayah kromosom yang sama persis – lokasi yang berbeda dari orang ke orang. Urutan DNA HIV yang diambil dari sel yang berbeda pada orang yang sama juga identik.

Peneliti telah lama mengetahui bahwa HIV dapat membuat salinan baru dengan dua cara. Dalam siklus replikasi dasar, DNA HIV yang diintegrasikan dalam kromosom menciptakan virion baru yang tumbuh dari sel itu, kemudian menginfeksi sel lain, memperoleh mutasi setiap kali. ARV memblokir beberapa langkah dalam proses itu.

Pada jalur kedua, HIV pada dasarnya mendapat tumpangan gratis karena menginfeksi sel kekebalan yang mengkloning dirinya sendiri, membuat lebih banyak sel yang membawa genom virus. ARV tidak berdampak pada skenario itu, dan DNA virus berakhir pada lokasi kromosom yang sama di semua sel keturunan, tanpa memperoleh mutasi baru. Klon-klon ini dapat menghasilkan virion baru sendiri, tetapi ARV yang diambil oleh pasien menggagalkan infeksi baru. Tim Mellors menunjukkan bahwa jalur ini secara sendiri menjelaskan viral load yang rendah tetapi persisten pada pasien ini.

Daniel Kuritzkes, seorang dokter HIV / AIDS di Rumah Sakit Brigham dan Wanita di Boston, mengatakan data baru menunjukkan dokter tidak boleh khawatir dengan rendahnya tingkat virus pada pasien yang mengatakan mereka mengikuti pengobatan mereka dan tidak memiliki kerusakan kekebalan yang jelas terjadi. “Aman untuk mengasumsikan bahwa dengan tidak adanya peningkatan viremia tidak perlu mengubah [ARV],” kata Kuritzkes, yang labnya sendiri melaporkan temuan serupa dalam pemeriksaan satu pasien.

Tetapi temuan ini tidak meragukan pendekatan yang diusulkan untuk menyembuhkan infeksi: sel “menendang” yang menyimpan DNA HIV dalam bentuk laten, tidak mereplikasi sehingga mereka memompa salinan virus baru, mengatur diri untuk dihancurkan. Replika ini memuntahkan virion, untuk alasan apa pun, mereka tidak dengan cepat merusak diri sendiri atau dihilangkan oleh respon imun, kata Mellors. Jadi diperlukan sesuatu yang ekstra untuk membunuh mereka. “Jika kita tidak bisa mengalahkan orang-orang itu dengan terapi kita, maka menendang dan membunuh tidak akan berhasil,” katanya.

Tetapi pendekatan lain mungkin: secara langsung mengeluarkan DNA HIV yang persisten dari kromosom seseorang dengan editor genom CRISPR. “Ini adalah ide fiksi ilmiah bahwa suatu hari mungkin saja,” kata Pavlakis. Saat ini, ia berpendapat, risikonya terlalu tinggi sehingga enzim Cas9 CRISPR akan melakukan pemotongan di tempat yang salah dan mengarahkan editor ke sel yang sesuai tidak mudah. “CRISPR saat ini tidak ada di sana,” katanya.

Pada pertemuan itu, ahli saraf ahli bedah Tricia Burdo dari Temple University di Philadelphia di Pennsylvania menjelaskan langkah pertama: menggunakan editor untuk mengeluarkan setidaknya beberapa versi virus AIDS versi Sian, dari kromosom dua monyet. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa CRISPR dapat mengeluarkan HIV yang terletak di dalam sel tikus yang direkayasa untuk memiliki sistem kekebalan mirip manusia. Dalam studi baru, para peneliti menanamkan virus terkait adeno yang tidak berbahaya yang membawa gen untuk gunting molekuler target CRISPR ke dalam pembuluh darah dua monyet yang terinfeksi SIV. Monyet-monyet itu menggunakan ARV dan memiliki tingkat SIV yang rendah.

Necropsies dari hewan yang dirawat menunjukkan bahwa CRISPR telah memotong DNA SIV dalam darah, limpa, kelenjar getah bening, dan sel-sel paru-paru, yang tampaknya mematikan virus. Darah dari monyet CRISPR tidak dapat menginfeksi sel darah putih, sedangkan darah dari hewan kontrol bisa. Kelompok ini juga menemukan Cas9 di semua 14 jaringan yang diteliti, menunjukkan virus pengiriman telah menyebar ke seluruh tubuh sebagaimana dimaksud. “Data menunjukkan efek yang jauh lebih kuat daripada yang pernah dilihat sebelumnya, sehingga merupakan langkah ke arah yang benar,” kata John Coffin, seorang retrovirolog di cabang Tufts University di Boston.

Burdo mengatakan bahwa dalam percobaan di masa depan, timnya akan mengambil monyet yang diobati dengan CRISPR dari ARV untuk melihat apakah virus itu melambung kembali. Mereka juga berencana untuk mentransfer jutaan sel darah dari monyet yang dirawat CRISPR ke hewan yang tidak terinfeksi, cara sensitif lain untuk menentukan apakah jejak SIV yang utuh sekalipun tetap tersembunyi.

Kolaborator Burdo, neurovirologist Temple University, Kamel Khalili, berharap untuk mengembangkan versi manusia dari terapi gen CRISPR ini. Khalili mengatakan perusahaannya, Excision BioTherapeutics di Philadelphia, sedang mencari persetujuan untuk meluncurkan uji coba eksisi CRISPR terhadap HIV pada manusia pada akhir tahun ini.

Beberapa tetap skeptis bahwa CRISPR bisa mengenai semua sel yang terinfeksi HIV. Douglas Richman, seorang ahli virus di University of California, San Diego, mencatat bahwa bahkan orang yang memiliki viral load tidak terdeteksi dapat memiliki sebanyak 100 juta sel yang menyimpan DNA HIV. “Masalah dengan semua intervensi penyembuhan adalah mereka berdampak pada beberapa sel,” kata Richman. “Itu masih menyisakan sejumlah besar virus. Dan ketika Anda menghilangkan sesuatu yang berbahaya, Anda harus mendapatkan semuanya. “

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *