文章图片
【CRISPR指出如何戳穿潜伏HIV的伪装彻底杀死隐藏艾滋病毒】迈克尔·埃默曼博士是弗雷德·哈奇学院人类生物学和基础科学部门的教授 ， 几十年来他一直在探索艾滋病毒复制的秘密 。 艾默曼博士说:“全球有近4000万艾滋病毒携带者 。 “我们现在有很好的药物来将病毒载量保持在可检测的水平以下 ， 并防止传播 。 然而 ， 我们没有办法“治愈”患者的病毒 ， 如果抗病毒治疗中断 ， 病毒就不会复发 。 ”的原因吗?HIV在融入宿主基因组后可以“隐藏”在细胞的子集中 。 就像卧底间谍一样 ， 这些所谓的HIV原病毒在艾滋病毒感染者接受抗逆转录病毒治疗(ART)时可能难以察觉 ， 但它们总是在低水平上自发地重新激活 ， 这样 ， 对ART的破坏会使重新激活的病毒增殖 ， 对免疫系统造成严重破坏 。 如果医生能在艾滋病毒携带者仍在服用抗逆转录病毒治疗药物时将这些潜伏病毒电击醒 ， 那么其他免疫机制就可能永远清除潜伏病毒 。 埃默曼实验室的研究生艾米丽·谢(Emily Hsieh)和她的新工具登场了 ， 该工具可以诱骗潜伏的艾滋病病毒暴露其伪装 ， 该工具上个月在bioRxiv上以预印本的形式发表 。
Emily说:“许多转录和表观遗传机制(包括转录起始和延伸和表观遗传调控 ， 如下所强调的)已经被描述为调节HIV-1延迟 ， 但这些机制如何相互作用仍然是一个开放的问题 。 ”“我们能够设计一种新型的基于crispr的筛查 ， 以同时研究多种机制(即潜伏期逆转剂(LRA)治疗结合基因敲除) ， 并识别/验证一种新的HIV-1潜伏期因子 。 ”这种“潜伏期HIV- crispr”方法建立在Emerman实验室的一种成熟的技术之上 ， 该技术使用CRISPR-Cas9技术逐个敲除大量基因 ， 然后评估这些敲除对HIV感染的影响 。 艾米丽的创新之处是颠覆这种方法 ， 寻找与延迟再激活有关的基因 ， 并将crispr敲出的基因与LRA药物配对 。 莫利·奥海勒博士曾是一名博士后 ， 在艾默曼实验室开发了最初的HIV-CRISPR屏幕 ， 现在在加州大学伯克利分校领导着自己的实验室 。 她对艾米丽如何改造这项技术表示了热情 。 “(在我看来)最令人兴奋的是 ， 当Emily向我们展示了(HIV- crispr筛查技术)可以用于研究HIV潜伏期的细胞模型时 ， IMO就开始了 ， ”OhAinle博士激动地说 。 当时根本不清楚这是否有效 。 但第一个数据显示的概念证明是令人信服的 ， 一个论文项目诞生了!”
HIV潜伏期是一个复杂的过程 ， 受多种转录和表观遗传机制的调控 ， 如转录起始、转录延伸和染色质修饰 。 图由Emily Hsieh提供 。
Emerman实验室将小分子AZD5582(一种激活非规范nfkb通路(炎症反应的一部分)的LRA)与他们的CRISPR屏幕结合起来 。 “我们发现 ， 生长抑制因子家族成员(ING3)敲除结合AZD5582治疗可增强J-Lat细胞(一种基于体外T淋巴细胞的HIV-1潜伏期模型)和HIV-1潜伏期的初级CD4+ T细胞模型中的病毒再激活 ， ”Emerman博士解释说 。 然而 ， 该团队还必须证明他们的方法特别影响了hiv原病毒的转录——因此 ， 他们与Henikoff实验室的Derek Janssens博士进行了合作 。 Emily说:“我们能够成功地将CUT&Tag技术应用到一个新的HIV-1延迟环境中 ， 并使用它来证明我们的筛查发现对HIV-1 LTR具有特异性和效力 ， 而不是针对所有宿主启动子 。 ”Janssens博士强调说:“当我们检测含有hiv原病毒的细胞对联合疗法的全基因组转录反应时 ， 我们发现hiv原病毒的激活具有高度特异性 。 这证实了我们的假设 ， 即我们通过基因筛选发现的两条途径真的汇聚在一起 ， 以一种几乎是基因组中独一无二的方式调节HIV原病毒 。 ”
总的来说 ， 这个项目代表了在了解并可能逆转HIV-1延迟方面向前迈出的有力一步——但一如既往 ， 更多的问题仍然存在 。 “我们对了解所有不同的转录和表观遗传机制如何相互作用来建立和维持HIV-1的潜伏期很感兴趣 ， ”Emily插话道 。 “因此 ， 我们对使用不同的lra甚至lra的组合来执行屏幕很感兴趣 。 此外 ， 我们很想了解HIV-1延迟的分子机制在不同的细胞类型和原代细胞中是相似的还是不同的 ， 所以我们也想对所有这些不同的变异进行筛查 。 “我认为还有很多问题有待解决 ， ”Janssens博士表示赞同 。 “这是一个概念的证明——但是你能在临床上使用联合疗法来逆转HIV潜伏期吗?”我们能否扩展这项研究中使用的基因筛选策略 ， 以确定可能更好的其他联合疗法?为什么我们发现的转录机制几乎是hiv原病毒独有的?”埃默曼博士向我保证 ， “实验室的其他人正在测试额外的LRAs组合 ， 结合表观遗传学文库和转录因子文库 ， 以探索延迟逆转的进一步线索 。 ”因此 ， 请密切关注埃默曼实验室 ， 以寻找这些和其他问题的答案 。
推荐阅读
- 森蚺能打过河马吗？为什么？
- 耗资2.6亿的世界“天眼”，如今已经生锈成为“垃圾场”
- 2022年，是将星陨落最频繁的一年！
- 人类经历原子钟计时以来最短一天，地球自转为何也在“赶时间”？
- 卢梭认为理性是崇高的，是教育要达到的目的，不应该被它带入深渊
- 神奇的14天周期，其中隐含着什么样的道理？
- 耗资11.5亿的中国天眼，每天都要花费近40万维护，它都做了什么？
- 中国“天眼”再次震动整个科学界，看到了人类难以企及的古怪东西！