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Una nueva técnica logra eliminar el VIH de los reservorios en ratones

La estrategia logra reconocer secuencias del virus insertadas en el núcleo de las células infectadas

Un sistema de edición genética conocido como CRISPR-Cas9 ha sido utilizado en un estudio publicado en la edición del 3 de mayo de Molecular Therapy para eliminar material genético del VIH integrado en el genoma –el ADN proviral responsable de la persistencia de la infección- en 3 modelos animales diferentes (incluidos 3 ratones a los cuales se trasplantaron células inmunitarias humanas infectadas por el VIH).

Cas9 –siglas en inglés de proteína 9 asociada a CRISPR (repetición palindrómica corta interespaciada regularmente, en sus siglas en inglés) – es una proteína que en trabajo conjunto con CRISPR (lo que se conoce como sistema CRISPR-Cas9) puede detectar y  cortar secuencias de ADN concretas en el núcleo celular. Si se corta en varios puntos de la secuencia de un gen o región genómica, lo que se consigue con esta técnica es que ese gen o región se escinda. El sistema consta de la proteína Cas9 (encargada de cortar la secuencia de ADN) y de secuencias genéticas guía de ARN (gRNA, en sus siglas en inglés), que son las que llevan a Cas9 a unirse y cortar una secuencia concreta. El número de secuencias guía utilizadas puede variar, lo que genera, por ejemplo, sistemas dúplex (con dos secuencias guía diferentes) o cuádruplex (con cuatro secuencias guía diferentes).

Dado que la principal herramienta de persistencia del VIH es su capacidad para integrarse en el núcleo celular de determinadas células CD4 y permanecer latente hasta que las condiciones permitan su replicación, el equipo de investigadores del presente estudio optó por utilizar la técnica CRISPR-Cas9 para detectar las secuencias integradas del VIH, cortarlas y eliminarlas del núcleo celular.

El presente estudio viene a ser la continuación de uno que ya presentó el mismo equipo de investigadores el año pasado, en el cual trabajaron con tejidos animales ex vivo, es decir, en placas de laboratorio y no en animales vivos (véase La Noticia del Día 07/04/2016). El nuevo estudio es más completo y aporta datos que permiten confirmar los hallazgos anteriores y que denotan que la técnica ha sido optimizada. Además, ha permitido comprobar la eficacia de la técnica en dos nuevos modelos animales con ratones: uno correspondiente a la infección aguda y otro a la infección crónica.

En el nuevo ensayo, los investigadores probaron la técnica CRISPR-Cas9 en tres modelos animales:

  • Ratones transgénicos Tg26, que contienen un gen con partes del VIH que les genera una nefropatía.
  • Ratones con infección aguda por EcoVIH, el equivalente murino del VIH-.
  • Ratones a los que se trasplantaron células inmunitarias humanas expuestas al VIH, de manera que tenían ADN viral integrado en dichas células y sirvieron como modelo de infección crónica.

En los tres modelos animales, tanto las secuencias gRNA (en forma dúplex o cuádruplex) como las proteínas Cas9 (que provenían de la bacteria Staphylococcus aureus) se insertaron en las células diana por medio de un vector vírico (virus adenoasociado, AAV en sus siglas en inglés).

En el estudio, el sistema CRISPR-Cas9 funcionó mejor con las secuencias gRNA cuádruplex. Así, en los ratones transgénicos Tg26, la técnica logró cortar el ADN proviral del VIH y redujo de forma significativa la expresión del ARN del VIH entre un 60% y un 95% en diversos órganos.

En los ratones con EcoHIV, el modelo de infección aguda, la técnica CRISPR-Cas9 con gRNA cuádruplexprodujo una reducción de la infección por VIH a nivel sistémico, hecho que pudo comprobarse por medio de técnicas de bioluminiscencia. Además, se comprobó que se produjo una gran eliminación de material genético viral insertado en el genoma (del 96%) en hígado, pulmones, cerebro y bazo, comprobado por medio de PCR (reacción en cadena de la polimerasa, en sus siglas en inglés).

Finalmente, en los ratones modelo de infección crónica la técnica logró una eliminación exitosa del material genético del VIH insertado en sus CD4, lo cual pudo detectarse mediante PCR en bazo, pulmones, corazón, colon y cerebro tras una única inyección de vectores AAV con CRISPR-Cas9 con gRNA cuádruplex.

Tras el éxito obtenido en el presente estudio, los investigadores plantean que el siguiente reto será replicar los resultados en primates, imprescindible para conseguir el paso de esta técnica a fase de investigación clínica en humanos.

Fuentes: ScienceDirect / Independent / Elaboración propia (gTt-VIH).
Referencia: Yin C, Zhang T, Qu X, et al. In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models. Mol Ther. 2017 May 3;25(5):1168-1186. doi: 10.1016/j.ymthe.2017.03.012. Epub 2017 Mar 30.

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