Герпесвирусы ответственны за целый ряд инфекционных заболеваний человека, таких как опоясывающий лишай, герпетические высыпания, генитальный герпес и даже некоторые формы рака. Ученые Университетского медицинского центра Утрехта (University Medical Center, Utrecht), Нидерланды, смогли адаптировать революционную технику редактирования генома человека — CRISPR/Cas9, с помощью которой можно добиться элиминации вируса раз и навсегда. Результаты своей работы они опубликовали на страницах журнала «PLOS Pathogens».
Сегодня известно 8 типов герпесвирусов, которые способны инфицировать организм человека. Единожды попав в организм, вирус способен находиться в клетке в латентном состоянии до конца жизни носителя, реактивируясь в некоторых условиях и вызывая симптомы заболевания.
CRISPR/Cas9 — новая технология, позволяющая поражать и повреждать геном организма путем вырезания, добавления или замены частей нитей ДНК нуклеазой Cas9. Разработка этой технологии вызвала большой ажиотаж в научном мире, поскольку ее использование может помочь преодолеть множество разнообразных заболеваний. Ранее в журнале «Science» были опубликованы результаты исследования, в котором с помощью CRISPR/Cas9 ученые возобновили функцию мышечной ткани на модели мышей с мышечной дистрофией Дюшенна.
В текущем исследовании нидерландские ученые сосредоточились на 3 типах герпесвирусов: вирусе простого герпеса 1-го типа (Herpes simplex virus type 1 — HSV-1), цитомегаловирусе человека (Human cytomegalovirus — HCMV) и вирусе Эпштейна — Барр (Epstein — Barr virus — EBV). HSV-1 вызывает лабиальный герпес и HSV-ассоциированный кератит, HCMV может стать причиной врожденных пороков развития, EBV вызывает инфекционный мононуклеоз и некоторые виды рака, например лимфому Беркитта.
Ученые адаптировали CRISPR/Cas9, включив в нее направляющую РНК, молекулу, помогающую поражать важные части вирусного генома. Используя EBV-инфицированную лимфомную клетку, они выявили, что направляющая РНК способна ориентироваться на определенные последовательности ДНК EBV в латентной фазе его существования, запуская процесс мутации в данном участке. Это приводит к потере функции EBV, дестабилизируя ДНК молекулы вируса. Используя две специфические направляющие РНК для целевого воздействия на важные для EBV функции, исследователям удалось элиминировать 95% EBV, находящихся в латентной фазе в середине лимфомной клетки.
Затем ученые применили модифицированную методику к HCMV, установив, что определенные направляющие РНК нарушают репликацию в активную фазу. Кроме того, они идентифицировали варианты вируса, способные избежать «редакции», что означает необходимость применения CRISPR/Cas9-технологии к нескольким сайтам вируса одновременно во избежание развития резистентности.
При использовании методики в отношении HSV-1 установлено ее способность снижать репликацию вируса в активной фазе. При сочетании двух направляющих РНК ученые добились полной остановки репликации вируса. Однако они не смогли использовать технологию в латентную фазу.
Таким образом, голландские ученые верят, что применение CRISPR/Cas9 может стать эффективным методом элиминации герпесвирусов.
- van Diemen F.R., Kruse E.M., Hooykaas M.J. et al. (2016) CRISPR/Cas9-mediated genome editing of herpesviruses limits productive and latent infections. PLoS Pathog., 12(6): e1005701.
- Whiteman H. (2016) Herpesviruses could be eradicated with gene-editing technique. Medical News Today, 1 July (http://www.medicalnewstoday.com/articles/311329.php).
Анна Антонюк
