Dank des Genom-Editors CRISPR / Cas9 konnten Biologen drei Gene finden, mit denen HIV in Immunzellen eindringt. Diese Gene können ausgeschaltet werden, ohne die menschliche Gesundheit wesentlich zu schädigen.
Laut Bruce Walker vom Massachusetts Institute of Technology sind Viren von Natur aus sehr klein und enthalten nur wenige Gene. Zum Beispiel enthält der genetische Code von HIV nur neun Gene, während mehr als 19.000 davon im menschlichen Genom vorhanden sind. Sehr oft leihen sich Viren Gene aus, um Proteine für die Reproduktion lebenswichtig zu machen. Wissenschaftler haben versucht, diese Gene zu isolieren und festzustellen, welche von ihnen zerstört werden können, ohne eine Person zu töten.
Es sei darauf hingewiesen, dass der genomische CRISPR / Cas9-Editor 2015 als großer Durchbruch in der Wissenschaft anerkannt wurde. Sein Schöpfer ist der amerikanische Wissenschaftler Fen Zhang zusammen mit einer Gruppe von Molekularbiologen vor etwa drei Jahren. Zu dieser Zeit wurde der Editor mehrmals modernisiert, sodass Wissenschaftler den Editor verwenden können, um das Genom mit fast hundertprozentiger Genauigkeit zu modifizieren.
Wissenschaftler sagen, dass der Kampf gegen HIV für den Herausgeber eine Art Rückkehr zum Anfang darstellt, da das System ursprünglich vor Hunderten von Millionen von Jahren in Bakterien entwickelt wurde, um genau vor Retroviren zu schützen. Und erst 2012 haben der Wissenschaftler Zhang und seine Kollegen CRISPR / Cas9 für die Bearbeitung des Genoms mehrzelliger Objekte angepasst.
Derzeit versuchen einige Wissenschaftler, diesen genomischen Editor zu verwenden, um den HIV-Code aus der DNA infizierter Zellen herauszuschneiden und sie so von einer Infektion zu befreien oder sie so zu mutieren, dass sie gegen HIV immun werden.
Die von Walker geleiteten Wissenschaftler entschieden sich für den anderen Weg - sie transformierten den Editor so, dass Gene in menschlichen Immunzellen, in die dieses System eingefügt wurde, auf völlig zufällige Weise ausgeschaltet werden konnten. Wissenschaftler schalteten abwechselnd alle 19.000 Gene aus und erhielten eine kleine Gruppe von Immunzellen, die ein solches Verfahren erfolgreich überlebten. Dann versuchten Biologen, diese Zellen mit HIV zu infizieren.
Dank dieses Experiments konnten Wissenschaftler einen kleinen Satz von Genen isolieren, die keine große Rolle für das Überleben von Immunzellen spielen, deren Arbeit jedoch für HIV äußerst wichtig ist. Dieses Set enthielt auch zwei Gene, die Wissenschaftlern bekannt sind - CD4 und CCR5, die für die Bildung von Proteinmolekülen verantwortlich sind, an denen HIV bei einer Infektion von Zellen haftet. Das Deaktivieren oder Löschen dieser Gene, wie in früheren Experimenten gezeigt, kann schwerwiegende Nebenwirkungen verursachen. All dies macht dieses Verfahren sehr unerwünscht.
Zusätzlich zu diesen beiden Genen identifizierten Walker und Kollegen drei weitere Gene, die nicht eindeutig mit HIV assoziiert sind - SLC35B2, TPST2 und ALCAM. Laut Wissenschaftlern könnten die ersten beiden DNA-Gene theoretisch dazu beitragen, dass HIV in die Zelle gelangt, indem sie die Funktionsweise des CCR5-Proteins verändern. Das dritte Gen beeinflusst wiederum die Tendenz der Zellen, sich miteinander zu verbinden. Wenn das ALCAM-Gen entfernt wird, werden Immunzellen daher bei einer praktisch geringen Konzentration von Viruspartikeln im Nährmedium oder Blut für HIV unsichtbar.
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Nach den Annahmen von Virologen kann dies auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die Zellen bei Entfernung dieses Gens seltener miteinander in Kontakt stehen und dies nicht zur Ausbreitung des Virus in nicht infizierte Zellen und Gewebe beiträgt.
Wissenschaftler konnten noch nicht feststellen, ob die Entfernung dieser drei Gene den gleichen negativen Einfluss auf den menschlichen Körper hat wie die Eliminierung der CCR5- und CD4-Gene. Die Forscher planen, in nachfolgenden Experimenten Antworten auf ihre Fragen zu finden.
