HIV,是导致艾滋病的元凶,从0世纪80年代首次被发现以来的几十年,全球现存约万HIV感染者。在研究如何治愈的道路上,科研人员从未停止脚步,但是迎来的一直都是挫折和失败,偶然的治愈案例也难以复制。现在联用抗逆转录病*药物虽然可以抑制疾病的进展和增殖,但依旧不能完全根除病*库。
但是,病*库无法被消灭的魔咒,在年7月,第一次被成功解除,天普大学和内布拉斯加大学医学中心的30多名研究人员成功地从实验室老鼠的DNA中根除了HIV-DNA病*库。
这意味人类多年以来在攻克艾滋病的道路上,终于迈出了一小步。
“我迈出了一小步,但人类迈出了一大步。”——尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗
基因编辑CRISPR
在尝试复制柏林病人的希望逐渐减小时,科研人员将眼光投向了基因编辑技术。比尔盖茨投资的生物医药公司EditasMedicine,开发出了一种名为CRISPR-Cas9的基因治疗法,这种方法旨在利用DNA编辑技术治疗多种疾病,这种疗法很快就被投入了HIV治疗的研究。
CRISPR/Cas系统并不是人类创造的,这个系统在自然界中广泛存在,其本身为原核生物的免疫系统,使得原核生物用于免疫外来病*的侵入,同时为细菌提供类似人类免疫应答的获得性免疫系统,即二次免疫。
在原核生物遭遇病*入侵后,会产生相应的免疫“记忆”。当再次被同种病*入侵时,CRISPR系统可以识别出外源基因,并破坏外源基因,免疫病*对自体基因库的干扰。(类似于人类遭受病原入侵后,记忆免疫细胞会识别并记住外来病原体的特征,在再次暴露于同样病原后,能快速、高效地产生大量抗体或功能性免疫细胞,将病原体清除。)
因其能精准的识别和破坏基因这一特性,CRISPR/Cas系统被改造成为了一种高效的基因编辑工具。CRISPR/Cas9第三代基因组定点编辑技术。CRISPR/Cas9系统也是研究最深入,目前在基因编辑方面应用最广泛的技术之一。
但是,新技术的应用必定带来新的隐忧,特别是伦理问题和基因库污染。
年11月8日,中国科学家贺建奎在香港举行的人类基因组编辑峰会上发表讲话。他进行了一项枉顾伦理的针对双胞胎基因编辑的实验。
年底,美国NIH仍拒绝资助CRISPR/CAS生殖系编辑疗法的研究提案。
年1月3日,国际基因编辑峰会发表声明称,基因编辑技术禁止被用于修改人类胚胎以建立妊娠。
《自然-通讯》最新上线了一篇艾滋病研究领域的重磅论文。科学家们开发了一种联合疗法,将持续递送抗逆转录病*的给药系统与CRISPR-Cas9基因编辑技术相配合。根据官方新闻稿,这种疗法首次从活体动物的基因组中消除了HIV-1的DNA。
研究机构评论说,这项研究“标志着在开发新疗法,治愈人类HIV感染的路上,迈出了关键一步”。
根据联合国艾滋病规划署(UNAIDS)的估计,全世界每一天新增的HIV-1病*感染者超过人。目前,感染者主要依靠各种抗病*药物进行治疗。抗逆转录病*治疗(ART)能够有效降低患者体内的病*载量,同时降低病*传染的风险。
在科学家们的不懈努力下,现有疗法已经把曾经的绝症变成了可控的慢性疾病,而科学家们还在朝着治愈艾滋病的目标前进。
ART疗法要求感染者终生服药,因为这种疗法可以抑制HIV病*的复制,却不能将病*从体内消除。如果停药,体内的HIV病*会卷土重来,重新复制并促进疾病发展。
而HIV之所以有“反弹”能力,是因为病*在攻击人体的免疫系统时,会将DNA序列整合到细胞的基因组中,从而藏匿于人体。
要真正消除HIV达到“治愈”效果,就要从感染的细胞和组织中去除被病*整合进去的DNA片段。
美国内布拉斯加大学医学中心(UniversityofNebraskaMedicalCenter)的HowardGendelman教授、坦普尔大学刘易斯·卡茨医学院(LewisKatzSchoolofMedicineatTempleUniversity)的KamelKhalili教授及同事开发了一种旨在消除HIV病*的联合疗法,由一种ART递送新方法和CRISPR基因编辑技术组成。
▲该研究的两位通讯作者HowardGendelman教授(左)和KamelKhalili教授(右)(图片来源:研究机构