Гепатит С и другие вирусы

Бактериальная система CRISPR может защищать человеческие клетки от гепатита С и других вирусов

Учёные из Университета Эмори адаптировали бактериальный фермент Cas9 для подавления гепатита С в культуре клеток человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Белок Cas9 входит в бактериальную систему генетической защиты CRISPR, которую в последние годы активно используют для редактирования ДНК животных, растений и даже клеток человека.

Исследователи из Университета Эмори нашли этому ферменту новое применение: вместо взаимодействия с ДНК клетки, Cas9 связывает РНК, которую вирус гепатита С использует для хранения наследственного материала.

Гепатит С и другие вирусы

Несмотря на то, что против вируса гепатита С имеется ряд эффективных лекарств, это очень важное открытие, так как новая технология может в значительной степени расширить возможности биоинженерии.

Только представьте себе, что Cas9 сможет бороться с любыми вирусными инфекциями в трансгенных растениях и животных, — говорит профессор Дэвид Вайс, один из авторов статьи, работающий в Центре вакцинации Университета Эмори.

Наше исследование доказывает, что мы можем создать Cas9 для связывания с любой РНК в клетках человека и других млекопитающих. Более того, мы продемонстрировали взаимодействие с вирусной РНК, для которой в клетке вообще не существует комплементарной ДНК

Данная работа является результатом совместного труда междисциплинарной команды исследователей. Для создания нового метода микробиологи Дэвид Вайс и Тим Сэмпсон, специализирующиеся на патогенных бактериях, объединили свои усилия с вирусологами Эйрин Прайс и Арашем Гракуи, которые изучают иммунологию гепатита С.

Систему CRISPR/Cas9 и ранее использовали для подавления синтеза РНК в клетках, однако до недавнего времени она ни разу не была успешно применена против вирусных РНК.

Исследователи показали, что комбинация из Cas9 и РНК-гида, направляющей фермент на вирусную РНК, замедляет развитие инфекции в культуре клеток печени. К сожалению, полного уничтожения вируса добиться при этом нельзя.

Аналогичная система используется при РНК-интерференции, которую часто используют для отключения тех или иных генов на транскрипционном уровне. В частности, на этом принципе основано экспериментальное лекарство против вируса Эболы и некоторые другие препараты.

Основной недостаток РНК-интерференции заключается в том, что клетки также активно ей пользуются для регуляции собственных генов, и малейшие изменения могут нарушить гомеостаз. Более того, вирусы отлично приспособлены для манипуляции различными системами клетки-хозяина.

Cas9 является бактериальным белком, и вирусы эукариот вряд ли когда-нибудь с ним сталкивались. Поэтому они не смогут обойти этот уровень защиты — поясняет Вайс. — «Таким образом, Cas9 справится даже там, где бессильна РНК-интерференция».

С помощью системы CRISPR бактерии хранят небольшие фрагменты ДНК бактериофагов (вирусов, которые заражают бактерии) и используют эту информацию для защиты от фагов, уничтожая их ДНК на ранних этапах заражения.

Первоначально CRISPR обнаружили исследователи из молочной промышленности, которые искали способ защиты от фагов, поражающих культуры для приготовления сыров и йогуртов.

Исследователи из Университета Эмори выделили Cas9 из бактерии Francisella novicida, которая является родственником возбудителя туляремии. В предыдущих работах Вайс и коллеги показали, что F. novicida и другие бактерии используют Cas9 для регуляции экспрессии генов, а также для обхода иммунной защиты млекопитающих.

Оставьте свой комментарий:




ЗДОРОВЬЕ И ОТДЫХ