Вирус простого герпеса (ВПГ) наиболее известен тем, что становится причиной ранок, трещинок и нарывов на губах. Но на самом деле он коварнее, чем кажется.
Он попадает в организм через слизистые оболочки и быстро создаёт вирусные резервуары внутри нервных клеток, которые остаются на всю жизнь. После заражения вирус обычно себя никак не проявляет, и лишь периодически «пробуждается» и вызывает образование скученных заполненных жидкостью пузырьков и ранок на слизистых оболочках и коже — при этом далеко не только на губах. В некоторых случаях последствия подобных пробуждений могут быть разрушительными — включая слепоту (состояние, называемое «герпетический кератит») и воспаление мозга (если у человека ослаблена иммунная система). У новорождённых вирус также может вызывать воспаление головного мозга.
По данным ВОЗ, более двух третей населения мира являются носителями вируса. У большинства заражённых, однако, инфекция не вызывает симптомов.
Противовирусные препараты могут предотвратить «пробуждение» инфекции, но они не всегда эффективны и работают только с активно размножающимися вирусами. Скрытые вирусные резервуары известны отсутствием восприимчивости к противовирусным препаратам. Поэтому в течение десятилетий исследователи пытались понять, как избавить носителей от проявлений вируса целиком и полностью.
В этой области есть подвижки — недавно исследователи с медицинского факультета Гарвардского университета (Harvard Medical School) научились атаковать «спящий вирус» — с помощью технологии генного редактирования CRISPR-Cas9. Правда, это продемонстрировано пока только на заражённых вирусом человеческих фибробластах, клетках соединительной ткани, поэтому дорога к окончательной победе над вирусом остаётся по-прежнему довольно долгой. Но возможная стратегия работы теперь ясна.
Результаты исследования были опубликованы 2 декабря в журнале eLife. Примечательно, что это первый успешный случай разрушения скрытых вирусных резервуаров методами генной инженерии — ранее они не поддавались устранению с её помощью.
Исследователи предлагают схему редактирования генов локализованным способом — так, чтобы нарушить активную репликацию вируса в определённых местах на теле человека. То есть, эта техника будет работать на ранних стадиях заболевания и будет включать редактирование генов эпителиальных клеток в полости рта, глаз или половых органов людей с установленной инфекцией ВПГ. С её помощью можно будет предотвратить хотя бы часть негативных последствий инфекции — «заблокировав» её пробуждение в тканях, на которые она влияет больше всего.
При этом, генное редактирование происходит как в активных, так и в скрытых копиях вируса. Правда, активные вирусы легче поддаются воздействию: у них меньше защитных белков, которые обматываются вокруг ДНК, чтобы уберечь её от внешних воздействий. Поэтому ДНК активно реплицирующегося вируса более подвержена воздействию фермента Cas9 — «молекулярных ножниц» в системе редактирования генов CRISPR-Cas9.
«Если вы хотите не допустить, например, поражение роговицы, то нужно применить CRISPR-Cas9 к клеткам роговицы, — говорит Дэвид Книпе (David Knipe) профессор микробиологии и молекулярной генетики в Институте Блаватника (Blavatnik Institute) на медицинском факультете Гарварда. — Особенно это будет полезно тем, у кого пробуждения герпеса влияют именно на роговицу раз от раза».
Локализованное применение CRISPR-Cas9 также позволит минимизировать негативные эффекты от этой технологии, как то непреднамеренные изменения ДНК.
И всё же, главная задача — как доставить генную терапию к нейронам, туда, где вирус хранится в состоянии покоя — пока остаётся нерешённой.
Подготовка материала: Александра «Renoire» Алексеева