حذف موفقيت‌آميز ويروس HIV از بدن موش با روش كريسپر
پيدا كردن راه درماني موثر و دائمي براي مبارزه با عفونت ناشي از ويروس HIV به دليل ويژگي‌هاي خاص اين ويروس و پنهان شدن آن در دي‌ان‌اي فرد تا به امروز نتيجه‌ي چشم‌گيري نداشته است. با اين حال پژوهشگران دانشكده‌ي پزشكي دانشگاه Temple با همكاري گروهي از دانشگاه پيتزبورگ با استفاده از تكنيك CRISPR توانسته‌اند كه دي‌ان‌اي ويروس اچ‌آي‌وي را از ژنوم يك موجود زنده جدا كنند. نتيجه‌ي اين آزمايش مي‌تواند اميد‌ها براي پيدا شدن راهي براي درمان بيماري ايدز را افزايش دهد.
بنابر اطلاعات ارائه شده، براي اولين بار اين گروه موفق به توقف كامل فرآيند همانندسازي دي‌ان‌اي HIV-1 و حذف ويروس از سلول‌هاي عفوني ميان موجودات زنده شده‌اند. نتايج بدست آمده به وسيله‌ي تكنيك كريسپر- cas9 ميسر شده است. تكنيك كريسپر (CRISPR) روشي براي ويرايش محتواي ژنوم به حساب مي‌آيد كه مي‌تواند آينده‌ي درمان بسياري از بيماري‌ها را متحول كند.
در سال ۲۰۱۶، همين گروه تحقيقاتي با انتشار مقاله‌اي ادعا كرده بودند كه مي‌توان با استفاده از روش كريسپر و آنزيم cas9 دي‌ان‌اي ويروس اچ‌آي‌وي را از بيشتر سلول‌هاي آلوده در يك موش تراريخته حاوي دي‌ان‌اي ويروس در ژنوم خود پاك كرد. اگرچه اين مقاله وارد فاز عملي نشده بود، اما مقاله‌ي تازه منتشر شده با عملياتي كردن روش نشان مي‌دهد كه تكنيك CRISPR در پاك‌سازي ژنوم موثر است. دكتر هو در اين مورد بيان مي‌كند:
مطالعه‌ي جديد كامل‌تر به حساب مي‌آيد. مطالعه‌ي قبلي ما به داشتن يك استراتژي تحقيقاتي و رسيدن به يك نتيجه‌ي كلي كمك زيادي كرده است. روش كريسپر روي دو گروه نمونه‌ي ديگر از موش‌ها نيز عملياتي شده است. يكي از اين گروه‌ها به عفونت حاد HIV مبتلا و ديگري به وسيله‌ي سلول‌هاي ايمني بدن انسان حاوي ويروس اچ‌آي‌وي نهفته عفوني شده بودند.
در نمونه‌ي اول كه شامل يك موش تراريخته بود، پژوهشگران موفق به از كار انداختن دي‌ان‌اي HIV-1 و كاهش سرعت فرآيند همانندسازي RNA اين ويروس تا ۹۵ درصد شدند. در موش‌هاي مبتلا به عفونت حاد EcoHIV (مشابه نمونه‌ي انساني HIV-1) نيز نتيجه‌اي مشابه گرفته شد. دكتر خليلي از ديگر اعضاي گروه تحقيقاتي اضافه مي‌كند:
در نمونه‌ي دوم عفونت به صورت فزاينده‌اي در سلول‌هاي موش در حال تكثير بود. با استفاده از تكنيك كريسپر توانستيم جلوي فرآيند همانندسازي دي‌ان‌اي را بگيريم و به صورت سيستماتيك عفونت را در بدن موش كنترل كنيم. بهره‌وري پاك‌سازي در اين نمونه به ۹۶ درصد رسيد.
دكتر هو در مورد گروه سوم كه به وسيله‌ي سلول‌هاي انساني آلوده به ويروس، شامل سلول‌هاي T، مبتلا به عفونت شده بودند توضيح مي‌دهد:
موش‌هاي اين گروه حامل ويروس نهفته‌ي HIV در ژنوم سلول‌هاي T انساني بودند. در اين وضعيت، شناسايي ويروس به سختي انجام مي‌گيرد. خوشبختانه با استفاده از روش CRISPR/Cas9 قطعه‌ي ويروسي از محل اختفاي خود درون سلول‌هاي انساني در بافت‌هاي موش جداسازي شد.
در تمامي اين سه گروه، محققين از ذرات نوتركيب adeno-associated vector يا rAAV به منظور جابه‌جايي آنزيم cas9 استفاده كردند. دكتر هو دليل اين انتخاب را بيان مي‌كند:
استفاده از يكي از زيرمجوعه‌هاي rAAV با نام AAV-DJ/8 به ما اين اجازه را مي‌داد تا سروتيپ‌هاي گوناگوني را به طيف بيشتري از سلول‌ها حمل كنيم تا كارايي سيستم CRISPR/Cas9 افزايش پيدا كند. همچنين اين ذرات نوتركيب بازمهندسي شدند و حالا قادر به حمل ۴ نوع RNA هستند. اين آر‌ان‌اي‌ها طوري طراحي شده‌اند كه دي‌ان‌اي HIV-1 يكپارچه شده با ژنوم سلول ميزبان را جدا سازند و مانع تغييرات جهشي HIV-1 مي‌شوند.
اما موفقيت اين روش چگونه ارزيابي شد؟ پژوهشگران اين گروه از نوع جديدي از سيستم تصويربرداري زيست‌تابي يا bioluminescence استفاده كردند. دكتر خليلي در مورد اين روش مي‌گويد:
سيستم تصويربرداري ما اين امكان را دارد تا مكان سلول‌هاي آلوده به HIV-1 را رديابي كند. بنابراين قادر خواهيم بود تا فرآيند همانندسازي و مكان‌هاي اختفاي HIV-1 را به صورت هم‌زمان مشاهده كنيم.
مطالعه‌ي حاضر جهشي بلند به سمت درمان قطعي بيماري ايدز به حساب مي‌آيد. دكتر خليلي ادامه مي‌دهد:
مرحله‌ي بعدي تحقيق ما شامل آزمايش اين روش روي جانوران بيشتر، مخصوصا پستانداران راسته‌ي نخستي‌سانان خواهد بود. در جهت افزايش كارايي اين روش و حذف كامل دي‌ان‌اي HIV-1 از سلول‌هاي T آلوده و پاك‌سازي ويروس از بخش‌هاي مهم بدن همچون سلول‌هاي مغزي، نيازمند تكرار آزمايش‌ها در نمونه‌هاي بيشتر حيواني هستيم. هدف نهايي رسيدن به آزمايش‌هاي باليني است.
نتايج اين پژوهش علمي را مي‌توانيد در نشريه‌ي Molecular Therapy مطالعه كنيد.
هم انديشي ها