nplus1.ru/news/2020/03/10/london-cured

nplus1.ru/

Врачи не обнаружили следов ВИЧ в организме пациента в течение 30 месяцев после пересадки костного мозга. Это второй случай в истории, когда пересадка стволовых клеток смогла вылечить человека от ВИЧ. Решающим фактором, судя по всему, стало полное замещение собственных Т-лимфоцитов пациента на донорские. Отчет опубликован в журнале The Lancet.


До недавнего времени у человека, который встретился с вирусом иммунодефицита человека, было только две возможности — заразиться и всю жизнь принимать антиретровирусные препараты, чтобы сдержать инфекцию, или же не пустить его в свои клетки. Устойчивость определяется геном CCR5 — именно он кодирует белок на поверхности лимфоцитов, с которым связывается вирус, прежде чем проникнуть внутрь. Если в этом гене отсутствует небольшой участок (эту мутацию называют CCR5Δ32), то белок получается дефектным, вирус к нему не присоединяется, а человек не заражается.

В 2007 году выяснилось, что есть и третий путь — приобрести устойчивость вместе с чужими лимфоцитами. Пациенту по имени Тимоти Рэй Браун (которого знают как «берлинского пациента») пересадили кроветворные стволовые клетки от донора с мутацией CCR5Δ32, а через три года оказалось, что ВИЧ в организме Брауна больше нет. Тем не менее, повторять эту процедуру на других пациентах врачи не спешили: трансплантация красного костного мозга сопряжена со множеством рисков, и чаще всего для человека гораздо безопаснее продолжать стандартную терапию от ВИЧ.

В марте 2019 года врачи сообщили о том, что еще один пациент, вероятно, повторил судьбу Тимоти Брауна: его окрестили «лондонским пациентом». «Лондонский пациент» был ВИЧ-инфицирован уже почти десять лет, когда у него обнаружили лимфому Ходжкина на четвертой стадии. Врачам быстро удалось найти несколько подходящих ему доноров костного мозга — и один из них оказался носителем мутации CCR5Δ32. Спустя почти полтора года после трансплантации, когда от лимфомы пациента удалось вылечить, врачи обнаружили, что подавляющее большинство лимфоцитов в крови пациента — донорские, то есть устойчивые к инфекции. В рамках эксперимента пациент перестал принимать антиретровирусную терапию, и с тех пор медики пристально следят за его здоровьем.

К марту 2019 года лондонский пациент уже полтора года жил без лекарств от ВИЧ-инфекции, однако делать однозначные выводы никто не решался — слишком мало времени прошло после пересадки. Теперь прошел еще год: «лондонский пациент» рассказал газете The New York Times историю своего лечения, а его врачи — Равиндра Кумар Гупта (Ravindra Kumar Gupta) из Кембриджского университета вместе с коллегами — опубликовали свои наблюдения за его состоянием.

В течение 30 месяцев после трансплантации медики анализировали образцы крови, спермы, спинномозговой жидкости, а также биопсии лимфатических узлов и кишечника лондонского пациента. В биологических жидкостях вирусных геномов найти не удалось. Пределы чувствительности анализа не позволяют однозначно заключить, что ни единой вирусной частицы в организме пациента больше нет, однако, если они и остались, то в следовых количествах. Число Т-лимфоцитов, которое снижается в ходе ВИЧ-инфекции, выросло и приблизилось к значениям до трансплантации. В некоторых из них исследователи обнаружили остатки вирусных геномов — менее 2-3 на миллион клеток — но этот результат может оказаться ложноположительным.


По словам авторов статьи, исчезновение ВИЧ из организма могло стать следствием двух процессов: сокращение числа зараженных клеток (то есть Т-лимфоцитов самого пациента) или сокращение потенциального резервуара (то есть еще не зараженных Т-лимфоцитов). Чтобы предположить, какой именно процесс помог выздороветь пациенту, врачи воспользовались математической моделью, которая предсказывает шанс избавиться от ВИЧ в зависимости от длительности ремиссии (что отражает число зараженных клеток) и количества донорских клеток (сокращение резервуара).

Согласно анализу с помощью модели, если у человека все Т-лимфоциты неустойчивы (то есть могут быть заражены), но ремиссия длится 30 месяцев, шанс вылечиться составляет 38 процентов. У «лондонского пациента» врачи обнаружили 99-процентный химеризм, то есть почти все Т-лимфоциты, которые они нашли, были донорскими и устойчивыми. В такой ситуации модель предсказывает выздоровление с шансами почти в 100 процентов. Таким образом, сокращение резервуара для размножения вируса оказалось более значимым фактором, чем длительность ремиссии и число зараженных клеток.

На основании своих наблюдений лечащие врачи заключили, что теперь можно говорить о полном выздоровлении «лондонского пациента» от ВИЧ. Тем не менее, они обещают проверять его организм на наличие вируса два раза в год в течение последующих двух с половиной лет и раз в год — в течение еще пяти. В то же время, они отмечают, что переходить к широкому применению таких пересадок на людях еще рано. Наиболее удобным методом, по их мнению, могло бы быть редактирование генома собственных кроветворных клеток пациентов, однако безопасность этого метода еще не до конца изучена (как показало первое клиническое испытание, эффективность его тоже остается спорной).

В 2019 году ученые рассказали еще о нескольких пациентах, которые могли бы повторить успех «лондонского» и «берлинского», но об их судьбе пока ничего не известно. Зато известно, что пересадка костного мозга может в редких случаях привести к появлению донорских клеток в половых железах пациента.

Полина Лосева

news.liga.net/world/news/v-niderlandah-z...lokiruet-koronavirus www.liga.net/ Антитело к вирусу SARS, который вызвал в 2002-2003 годах вспышку атипичной пневмонии, эффективно и против SARS-CoV-2, утверждают ученые в Роттердаме.

news.liga.net/world/news/v-niderlandah-z...lokiruet-koronavirus www.liga.net/ Ученые в Нидерландах утверждают, что первыми в мире обнаружили антитело, которое эффективно блокирует коронавирус SARS-CoV-2. Препринт их исследования выложен на сервере BioRxiv, кратко беседу с профессором клеточной биологии Фрэнком Гросвельдом, руководителем группы, приводит nltimes.nl.

Он стоит во главе команды из десяти ученых в медцентре Erasmus в Роттердаме и Утрехтском университете.

Группа сообщила о моноклональном антителе, которое нейтрализует SARS-CoV - вирус-виновник атипичной пневмонии в 2002-2003 годах. Оно было обнаружено еще до появления SARS-CoV-2 – нынешнего коронавируса. Гросвельд говорит, что как только они получили штаммы современного вируса, тут же проверили против него те варианты антител, которые находились у них в лаборатории.

Выяснилось, утверждает он, что одно из антител "нейтрализует" вирус и "обладает потенциалом для предотвращения и/или лечения COVID-19, а также, возможно, других будущих заболеваний человека, вызванных патогенами из числа сарбэковирусов".

"Насколько нам известно, это первое антитело, которое блокирует инфекцию", - подчеркнул ученый, добавив, что их открытие необязательно приведет к созданию вакцины, скорее к новому лекарству.

Препарат на основе такого антитела можно будет разработать гораздо быстрее вакцины, сказал Гросвельд, но уточнил - потребуются месяцы испытаний до начала производства, и итог будет дороже вакцины. По словам ученого, сейчас они пытаются привлечь к процессу фармацевтическую компанию, что нелегко, так как есть вероятность, что пандемия пойдет на убыль и закончится, - и вложенные в разработку лекарства деньги не окупятся.

Выводы в препринтах исследований следует воспринимать, как предварительные. Сейчас статья подвергается экспертной оценке и, если пройдет проверку, будет опубликована в журнале Nature.

nplus1.ru/news/2020/03/18/crispr-chymera

nplus1.ru/

Ученые разработали новую CRISPR-систему, она позволяет одновременно в нескольких местах разрезать ДНК и удалять участки генов. Кроме широко известного Cas9, в нее входит Cas12a, которая обладает рибонуклеазной активностью и может разрезать одну РНК на несколько гидов. Систему назвали CHyMErA, и она оказалась эффективнее, чем обычный CRISPR/Cas9 для выключения генов, изучения свойств пар генов, которые влияют друг на друга, паралогов и альтернативных экзонов. Статья опубликована в журнале Nature Biotechnology.


CRISPR/Cas системы наиболее известны тем, что с помощью них ученые могут вносить изменения в геном организмов. Однако эта технология позволяет не только изменять ДНК, но и выяснять функции генов, которые не удается понять с помощью других технологий. Например, с помощью CRISPR можно исследовать генетические взаимодействия — отклонения фенотипа от ожидаемого, которые возникают в результате перекрывания работы нескольких генов.

Один из важных вопросов — какие функции несут и как влияют на фенотип паралогичные гены — одинаковые копии ДНК, которые возникли в результате внутригеномных дупликаций. Такие события возникали в ходе эволюции, и постепенно копии генов могли получить разные роли. Кроме того, ученые изучают функционирование альтернативных экзонов — участков, которые могут вырезаться из матричной РНК, в результате чего на матрице одного и того же гена могут строиться разные белки.

Для таких исследований необходимы инструменты, с помощью которых можно воздействовать сразу на разные комбинации генов. Есть системы, в которых Cas9 работают с двумя и более РНК-гидами, однако у них есть ряд ограничений: разные промоторы и участки РНК могут рекомбинировать, и необходимая последовательность нарушается. У другой нуклеазы, Cas12a, есть внутренняя рибонуклеазна активность, она может расщеплять гидовую РНК и делать из нее набор различных последовательностей. Однако эффективность Cas12a невысока.

Томас Гонатопулос-Пурнадзис (Thomas Gonatopoulos-Pournatzis) из Торонтского университета и его коллеги разработали систему, которую назвали CHyMErA (Cas Hybrid for Multiplexed Editing and Screening Applications, «Гибрид Cas для множественного редактирования и скрининга»). В ней Cas9 и Cas12a работают вместе и используют гибридную гидовую РНК.

Ученые создали библиотеку гибридных гидовых РНК, которые узнают различные важные гены человека и мыши (более 450 генов) и ряд экзонов. Затем использовали сверточную нейронную сеть, чтобы предсказывать свойства и эффективность гибридных гидовых РНК. Алгоритм обучили на данных, полученных в результате внедрения разных CHyMErA в клетки мышей и человека (5 тысяч последовательностей).

Технологию опробовали для выключения отдельных генов, а также на известных парах влияющих друг на друга генов, выключая одну или обе последовательности. Затем с помощью CHyMErA выключали каждую из 1344 известных пар паралогов и вырезали различные экзоны.

Предсказательная способность сверточной нейронной сети составила 77 процентов, она определяла активные гидовые РНК для Cas12a лучше, чем аналоги, которые использовали раньше. Выключение одного и того же гена дважды с помощью CHyMErA было значительно более эффективным, чем с помощью Cas9 и Cas12a по отдельности. С помощью системы подтвердили уже известные генетические взаимодействия негомологичных генов и паралогов, удалось даже обнаружить новые пары паралогов, которые влияют друг на друга. Также CHyMErA оказалась эффективной для вырезания альтернативных экзонов.

В этом году технологию CRISPR/Cas9 впервые применили на человеке для лечения слепоты. Подробнее о том, как работает CRISPR, можно прочитать в нашем материале «Запомните эти буквы».

Алиса Бахарева