海馬是大腦中的一個區域,它包含許多神經元,幫助我們在空間中導航。這個區域的綽號是:大腦GPS。
Fred Hutchinson癌症研究中心的研究人員利用基因編輯方法來去除潛伏的單純皰疹病毒1型(HSV-1),也就是口腔皰疹。在動物模型中,研究結果顯示潛伏病毒至少減少了90%,研究人員預計它將阻止感染再次發生。
這項研究發表在8月18日的《Nature Communications》雜誌上,用兩套基因剪刀破壞病毒的DNA,對感染細胞的運載工具進行微調,並針對感染者頸部與面部連接、到達病毒休眠組織的神經通路。
「這是科學家第一次能夠進入並實際消除人體內的大部分皰疹,」Hutchinson疫苗和傳染病部門教授、資深作者Keith Jerome博士說。「我們針對的是感染的根本原因:病毒休眠的受感染細胞,是導致反覆感染的種子。」
大多數關於皰疹的研究都集中在抑制疼痛症狀的復發上,Jerome說他的團隊正在採取一種完全不同的方法,專注於如何治癒這種疾病。
Jerome說:「我希望這項研究能改變關於皰疹研究,開啟我們可以開始考慮治癒的想法,而不僅僅是控制病毒。」
根據世界衛生組織的數據,全球50歲以下人口中有三分之二患有HSV-1。這種感染主要引起冷瘡,而且是終生的。
在這項研究中,研究人員使用了兩種基因剪刀來切割皰疹病毒的DNA。他們發現,只要使用一把剪刀,病毒DNA就可以在受感染的細胞中修復。但是通過組合兩把名為歸巢核酸內切酶(meganucleases )的剪刀就能瞄準並切開一整段皰疹DNA,病毒隨之崩潰。
「我們使用雙重歸巢核酸內切酶,它針對病毒DNA上的兩個位點,」第一作者資深科學家Martine Aubert說。「當有兩個切口時,細胞似乎說病毒的DNA已經損壞到無法修復的程度,而其他的分子參與者則會進來將其從細胞體中移除。」
雙基因剪刀是通過載體將編碼基因切割蛋白的基因導入靶細胞,載體是一種無害的失活病毒,可以滑入受感染的細胞。研究人員將這種載體注射到HSV-1感染的小鼠模型中,它在進入神經通路後找到了到達靶細胞的途徑。
研究人員發現,存在於頸上神經節(病毒休眠的神經組織)中的病毒DNA減少了92%。研究人員說,在治療後至少一個月的時間裡,病毒的減少已經足夠阻止病毒重新激活。
該團隊還進行了其他比較,以微調基因編輯方法:
-用歸巢核酸內切酶切基因比用CRISPR/Cas9切割基因效率高。
-載體傳遞機制進行了改進,發現腺相關病毒(AAV)載體最有效地對感染病毒的細胞進行基因編輯。
研究人員正在為引起生殖器皰疹的單純皰疹病毒2型尋求類似的治療策略。他們預計至少需要3年時間才能進入臨床試驗階段。
「這是一種治療口腔和生殖器皰疹病毒感染的方法,」Aubert說。「我認為它將在不久的將來進入臨床試驗。」
參考文獻
Gene editing and elimination of latent herpes simplex virus in vivo