Οι επιστήμονες μπόρεσαν να "χαράξουν" το γονιδίωμα του HIV από ανθρώπινα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος

Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας έχει την ικανότητα να ενσωματώνει το δικό του γονιδίωμα στο DNA του κυττάρου ξενιστή. Οι ειδικοί έχουν ονομάσει αυτόν τον κύκλο ζωής του ιού στάδιο του προϊού. Όπως σημειώνουν οι επιστήμονες, αυτή η ικανότητα του ιού εμποδίζει την ίαση της νόσου - ενσωματώνοντάς τον στο κυτταρικό DNA, ο ιός γίνεται ανθεκτικός στη θεραπεία και μη ευαίσθητος στα φάρμακα. Ο ιός παραμένει στο σώμα ακόμη και μετά το τέλος της θεραπείας. Σε ένα συγκεκριμένο σημείο, ο HIV ενεργοποιείται και αρχίζει να πολλαπλασιάζεται, καταστρέφοντας έτσι το κύτταρο.

Υποτίθεται ότι για να καταστραφεί πλήρως ο ιός στο σώμα, είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν όλα τα αντίγραφα του ιικού γονιδιώματος από το DNA ενός ατόμου που έχει μολυνθεί από τον ιό HIV. Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Temple στη Φιλαδέλφεια κατάφερε να επιτύχει αυτό το αποτέλεσμα. Για να γίνει αυτό, οι ειδικοί έπρεπε να βρουν τα γονίδια του ιού στο κυτταρικό DNA. Για το σκοπό αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν συνθετικό ριβονουκλεϊκό οξύ, το οποίο «κολλάει» στον ιό μόλις τον ανιχνεύσει στο κύτταρο. Αυτό το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA-οδηγός) αντιδρά μόνο στα γονίδια του ιού, δηλαδή δεν συνδέεται με τα κυτταρικά γονίδια του ανθρώπινου σώματος.

Οι επιστήμονες έκαναν το μόριο του ριβονουκλεϊκού οξέος αρκετά κοντό – μήκους 20 νουκλεοτιδίων, και χάρη στο μόριο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσδιορίσουν τα όρια του ιικού γονιδιώματος στο DNA. Με άλλα λόγια, το μόριο του ριβονουκλεϊκού οξέος όχι μόνο αποκαλύπτει την παρουσία του ιού στη δομή του DNA, αλλά και την αρχή και το τέλος του στην αλυσίδα.

Μόλις ταυτοποιηθεί ο ιός, πρέπει να αφαιρεθεί. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται επίσης ένα μόριο-οδηγός ριβονουκλεϊκού οξέος, το οποίο μεταφέρει το ένζυμο νουκλεάσης Cas9 στο τροποποιημένο κύτταρο. Επί του παρόντος, ένα τέτοιο ένζυμο χρησιμοποιείται ενεργά από ειδικούς για την αλλαγή του DNA σε ζωντανά κύτταρα. Υπό φυσικές συνθήκες, η νουκλεάση Cas9 αποτελεί μέρος της αντιιικής άμυνας. Μετά από μια σειρά πειραμάτων, οι ειδικοί διαπίστωσαν ότι το ένζυμο νουκλεάσης μπορεί να προγραμματιστεί ώστε να αποκόπτει οποιαδήποτε αλυσίδα στο DNA. Ωστόσο, αυτό απαιτεί ένα είδος «οδηγίας καθοδήγησης», η οποία είναι το μόριο ριβονουκλεϊκού οξέος. Στην εργασία τους, μια ομάδα ειδικών κατάφερε να αποκόψει ένα συγκεκριμένο νουκλεοτιδικό τμήμα του HIV, μετά το οποίο ενεργοποιήθηκαν τα κυτταρικά συστήματα αποκατάστασης του κυττάρου, τα οποία «κόλλησαν» τον κενό χώρο που σχηματίστηκε μετά την αφαίρεση του γονιδιώματος του ιού.

Σε μια δημοσίευση σε επιστημονικό περιοδικό, οι ερευνητές σημείωσαν ότι κατάφεραν να «αποκόψουν» με επιτυχία το γονιδίωμα του HIV από το DNA των ανοσοκυττάρων. Το ερευνητικό έργο ήταν το πρώτο του είδους του, αλλά η κλινική χρήση της τεχνικής απέχει ακόμη αρκετό χρόνο.

Οι ειδικοί διεξήγαγαν το πείραμα σε κυτταροκαλλιέργεια και αυτή τη στιγμή εξετάζουν πώς να εξοπλίσουν κάθε μολυσμένο κύτταρο στο ανθρώπινο σώμα με ένα παρόμοιο σύστημα επεξεργασίας DNA.

Επιπλέον, ο HIV έχει αυξημένη ικανότητα μετάλλαξης, κάτι που είναι επίσης σημαντικό κατά την ανάπτυξη ενός μορίου ριβονουκλεϊκού οξέος που θα ανιχνεύει αλλοιωμένα κύτταρα DNA.