zprávy minulý týden, že druhý pacient může být vyléčen HIV pomocí transplantace kostní dřeně od dárce se známou HIV rezistence přinesl nové pozornost mutace genu, který mnozí vědci věří, že je klíčem k ukončení epidemie.

CCR5 delta 32 mutaci, která byla objevena před více než 20 lety, zakáže CCR5 receptor na povrchu bílých krvinek., HIV používá tento receptor téměř jako klíč – připojí se k němu, aby se dostal do buňky. Bez pracovní verze CCR5 je HIV v podstatě uzamčen z imunitního systému člověka. Mutace je nejčastější u lidí severoevropského původu. Přibližně 10% lidí, v Evropě a ve Spojených Státech to zdědila od jednoho ze svých rodičů, ale to je pouze ochranný, v 1%, kteří jsou homozygotů-to znamená, že zdědil mutovaný gen od obou svých rodičů. Studie ukázaly, že u těchto jedinců je 100krát méně pravděpodobné, že se HIV nakazí, pokud jsou vystaveni viru.,

v budoucnu to může být hnací silou genové terapie a vakcín, ale mutace má minulost, která je stejně fascinující. Předchází HIV o tisíce let a vědci se nemohou shodnout na jeho přesném původu. Bylo to také v centru loňské etické debaty o souboru dvojčat, která byla geneticky modifikována jako embrya pomocí technologie CRISPR.,

Starověká historie mutace CCR5 Delta 32

genetici tvrdí, že mutace CCR5 delta 32 existovala až před 2 500 lety, ale tehdy se pravděpodobně vyskytla pouze u 1 z 20 000 Evropanů ve srovnání s 1 z 10 dnes. Domnívají se, že některé virové onemocnění poskytlo výběrový tlak potřebný ke zvýšení frekvence mutace. Jinými slovy, tam byly ohniska viru, který byl více pravděpodobné, že zabít lidi, kteří neměli tuto mutaci, opouštět vyšší podíl těch s ním žít a reprodukovat., Jak se tento proces opakuje generace po generaci, mutace se stává běžnější. Samozřejmě, že tento virus nemohl být HIV, protože se nevyvíjel až o staletí později.

Někteří výzkumníci předpokládali, že dýmějový mor byl viník, ale to je nepravděpodobné, protože to bylo způsobeno tím, bakteriální infekce, není virus., Neštovice také bylo navrhl, ale pozdě výzkumník Christopher Duncan z University of Liverpool si myslel, že to bylo nepravděpodobné, protože tento virus nevyvíjel až do roku 1600, – což, geneticky vzato, nebylo dost dlouho před vyvíjelo tolik selekční tlak.

V roce 2005, Duncan a kolega výzkumník Susan Scott používá počítačové modelování určit, které epidemie by vysvětlovalo, proč mutace se nachází ve vysokých koncentracích v Evropě a Skandinávii, ale zřídka v blízkosti Středozemního moře., Jejich výzkum poukazuje na pohromy středověku, které zasáhly Evropu v letech 1340 až 1660. Věřili, že tyto rány byly opakujícími se ohnisky smrtelné, virové hemoragické horečky, která používala CCR5, aby se dostala do imunitního systému evropských předků.

Duncan a Scott uvedli, že to představuje dostatečný výběrový tlak, protože ovlivnil více generací a byl 100% smrtelný. Kromě toho, že vysvětluje geografické struktuře dnešní mutace, protože tyto ohnisek pokračovalo v místech, jako je Maďarsko, Polsko, Rusko, Švédsko a Kodaň přes 1700.,

ne všichni vědci však s tímto závěrem souhlasí. Někteří vědci se domnívají, že stejně jako dýmějový mor byly Mory středověku bakteriální a ne virové.

Více Nedávné CCR5 Diskuse

V listopadu roku 2018, Čínský výzkumník On Jiankui, Ph.d., oznámil narození dvojčat z embryí, které byly geneticky pozměněny, aby se podobají těm, s CCR5 delta 32 mutací. Jednalo se o první narození ze sedmi párů HIV-discordant, kteří od něj hledali léčbu plodnosti., V každém páru byl otec HIV pozitivní a matka byla HIV negativní. Řekl Associated Press, že změnil embrya, aby je neochránil před získáním HIV od svých otců (což je velmi nepravděpodobné), ale jako způsob, jak je později v životě chránit před HIV.

o této práci není publikována žádná studie, ale uvedl, že jedno z dvojčat má dva změněné geny, díky nimž by měla být odolná vůči většině HIV. Druhé dvojče má jeden změněný gen, který nestačí k ochraně.,

mezinárodní vědecká komunita ho ostře kritizovala za tento výzkum, který byl podle nich předčasný a zbytečný. Za prvé, stále neznáme všechny potenciální negativní účinky nefunkčních receptorů CCR5. Existuje například výzkum, který naznačuje, že lidé s mutací jsou náchylnější k viru západního Nilu.

editace genů může také přinést nové problémy s názvem“ mimo cíl “ účinky, které by mohly změnit jiné věci o tom, jak se embrya vyvíjejí., Nikdo ještě neví, jaké by mohly být nepředvídané účinky deaktivace CCR5, ačkoli nějaký výzkum, který vyšel minulý měsíc, zjistil, že změnil funkci mozku u myší (ve skutečnosti zlepšil jejich motorickou schopnost). Protože On změnil embryí v takto rané fázi (před spermie a vaječné buňky vyvinout), žádné off-cíl účinky by měl být proveden do dalších generací. Jak Eric Topol, M. D., vedoucí Scripps Research Translační Institutu v Kalifornii, řekl Associated Press: „To je příliš předčasné. Řešíme návod k obsluze člověka. Je to velký problém.,“

není jasné, zda se za předpokladu dostatečného informovaného souhlasu rodičů, když mu popsal projekt jako potenciální vakcíny proti HIV. Mnozí ho také obviňují, že dělá tento konkrétní experiment, aby dokázal, že editace genů by mohla být provedena spíše než vyřešit skutečný problém v životě jednotlivců. Anthony Fauci, M. D.,, ředitel Národního Institutu pro Alergie a Infekční Choroby (NIAID), řekl časopisu Science: „Tam je tak mnoho způsobů, jak adekvátně, efektivně, a s konečnou platností chránit proti HIV, že myšlenka upravovat geny embrya se dostat na efekt, který můžete snadno udělat, že v mnoha jiných způsoby, jak v mé mysli, je neetické.,“

Londýn a Berlín Pacientů

spor je studie naznačuje, že to bude trvat roky, než vědci hlavního proudu jsou pohodlné pomocí editace genové technologie zakázat normální gen CCR5 v embrya a vytvořit generaci s HIV imunitu. Ale všechny oči jsou stále na této mutaci, protože to hrálo klíčovou roli v léčbě, kterou oba muži nyní mysleli, že byli vyléčeni z HIV.,

muži-označovaní jako Berlínský pacient a londýnský pacient-dostávali alogenní transplantaci hematopoetických kmenových buněk jako léčbu rakoviny. Tyto transplantace jsou navrženy tak, aby nahradily buňky poškozené onemocněním, infekcí nebo chemoterapií zdravými buňkami od dárce, takže tělo pacienta může v podstatě obnovit svůj imunitní systém. V těchto případech si lékaři vybrali dárce s mutací CCR5 delta 32 v naději, že když imunitní systém přestavěl s novými buňkami, mohl by také bojovat proti HIV bez léků., Léčba je však velmi intenzivní, protože vyžaduje, aby pacienti nejprve zabili stávající buňky dřeně chemoterapií nebo zářením a užívali léky k potlačení imunitního systému, aby neútočili na dárcovské buňky.

Berlín pacient byl později identifikován jako Timothy Ray Brown, a je nyní HIV-zdarma bez léků na 12 let. Brown, který byl v té době léčen pro leukémii, se během léčby přiblížil smrti a v jednom okamžiku byl dokonce uveden do lékařsky indukovaného kómatu.,

vědci se léta snažili replikovat úspěch, který měli s Brownem, ale HIV se stále vracel u dalších pacientů. Někteří se obávají, že Hnědá je úspěch nebyl důkaz, že CCR5 delta 32 mutace byla klíčem k léčbě HIV, jak se doufalo, ale místo toho jen náhoda způsobená intenzivní, téměř smrtelné záření.

v březnu 2019 pak vědci oznámili úspěch londýnského pacienta (který požádal, aby nebyl jmenován). Dostal transplantaci kostní dřeně k léčbě Hodgkinova lymfomu. Jeho léčba byla méně intenzivní než Brownova, a nikdy nebyl tak nemocný., Nyní je bez léků 18 měsíců. Londýnský pacient je jedním z 38 pacientů, kteří dostávali podobnou léčbu, kteří jsou v současné době sledováni skupinou výzkumníků. Druhý pacient ve skupině byl bez HIV po dobu čtyř měsíců.

Zatímco odborníci se dočkat, až vidět, jak těch pacientů, jízdné, zdá se být konsenzus, že tato léčba je příliš intenzivní, aby se vůbec staly běžné, a to zejména v době, kdy léky mohou virus nezjistitelné a untransmittable.,

Přesto, Londýn pacienta úspěchu je významný, protože to dokazuje, že Brown byl jeho případ není náhoda a jako taková klade důraz kolmo zpět na CCR5. Paula Cannon, Ph.D., molekulární mikrobiolog, který studuje HIV na Lékařské fakultě University of Southern California v Keck School of Medicine, řekl časopisu Wired: „existuje pěkná nabídka věcí, které bychom teď mohli udělat., Tito dva pacienti nám ukázali, že útok na rezervoár infikovaných buněk a zároveň poskytnutí lesklých, nových imunitních buněk rezistentních na HIV může vést k vyléčení.“

Další Potenciální Způsoby, jak Využít CCR5 Delta 32

již Existuje lék zvaný maravirok (Selzentry, přípravek Celsentri), který simuluje mutace vazbou na receptor CCR5, což je nemožné na HIV, aby tak učinily. Stejně jako jiné léky proti HIV však musí být tento lék užíván každý den. Vědci doufají, že vytvoří verzi, která by mohla trvat déle.,

dvě genové terapie vyvinuté pomocí starších genetických editačních nástrojů jsou již v lidských studiích. Tyto léčby mění imunitní buňky u lidí s HIV, aby zničily jejich receptory CCR5,čímž jsou buňky odolné vůči HIV. Další studie využívající podobné strategie s technologiemi CRISPR jsou stále v dřívějších fázích. Vědci z Temple University minulý týden představili i některé své pozitivní poznatky z experimentů s opicemi.,

je také důležité si uvědomit, že CCR5 delta 32 mutace nechrání proti HIV. U jednoho pacienta, který podstoupil léčbu kostní dřeně, bylo později zjištěno, že má formu HIV zvanou CXCR4-tropic, která používá jiný receptor pro vstup do buněk. Lékaři nevědí, zda pacient smluvně tento typ viru po léčbě, nebo zda někteří pacienti harbor malé množství CXCR4-tropní virus, který se začne množit, když jiné typy HIV nejsou přítomny.,

To je důvod, proč HIV výzkum pokračuje na mnoha frontách-od genové terapie testování vakcíny na nové injekční verze antiretrovirové terapie, které by mohly poskytnout stejné výsledky, jen s měsíční střela-pouze některé z nich spoléhají na CCR5 delta 32 mutací. Jak řekl Timothy Henrich, M. D., výzkumník HIV na Kalifornské univerzitě v San Franciscu, populární vědě: „musíme mít trpělivost. Existuje mnoho strategií, a jsou v raných fázích. Nemusíme se vzdát jen proto, že jsme nenašli škálovatelný, nákladově efektivní lék pro každého., To nám připomíná, že vědecký proces může být pomalý, ale pokud bude proveden správně, můžeme pokročit.“