Генная инженерия и герпес
Биологи научились очищать геном от герпесвирусов
N+1
Cистема генетической модификации CRISPR/Cas9 помогла очистить зараженные клетки от герпесвирусов. Отчет о работе публикует журнал PLoS Pathogen (van Diemen et al., CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing of Herpesviruses Limits Productive and Latent Infections).
К обширной группе герпесвирусов относятся не только вызывающие оральный и генитальный герпес HSV-1 и HSV-2, но и возбудители многих других заболеваний: вирусы ветряной оспы, Эпштейна – Барр и другие. Их отличает способность к долгому скрытому, латентному сохранению в геноме хозяина, с отдельными вспышками «острой» фазы, в течение которой вирус размножается и распространяется на новые клетки. Такая стратегия обеспечила герпесвирусам чрезвычайное распространение – считается, что их носителями является практически все население Земли.
Существуют довольно эффективные средства, купирующие жизнедеятельность герпесвирусов в острой фазе размножения. Но целевых препаратов, способных «изгнать» скрытый в организме вирус, нет: для этого требуется удалить его ДНК, скрытую среди собственных генов хозяина. Такую возможность дают новые технологии генетической модификации на основе бактериальной системы CRISPR/Cas9. Впервые опробовать этот метод на герпесвирусах удалось сотрудникам Роберта Яна Леббинка (Robert Jan Lebbink) из Университетского медицинского центра в Утрехте.
В качестве целей авторы выбрали герпесвирусы типа 1(вирус простого герпеса, HSV-1), типа 4 (вирус Эпштейна – Барр, EBV) и типа 5 (цитомегаловирус человека, HCMV). Для определенных участков их ДНК были созданы направляющие молекулы РНК, благодаря которым нуклеазы Cas9 способны распознавать их в геноме хозяина и разрезать.
Эксперименты, поставленные на культурах человеческих клеток линии Vero, а также на животных, показали, что даже разрез в одном участке вирусной ДНК снижает число зараженных клеток примерно вдвое, а два разреза приводят к почти полному удалению вирусов. Так, для EBV это снижение составило 40-60 процентов и 95 процентов, соответственно. Вирус HCMV успешно инактивировался уже с одним «надрезом», но HSV-1 оказался более устойчив и потребовал атаки с помощью двух направляющих РНК.
Авторы опробовали различные варианты направляющих РНК, показав, что молекулы, которые связываются с разными генами или просто с разными участками одного и того же гена могут иметь неодинаковую эффективность. В частности, в экспериментах на HCMV было показано, что атака на крайне важные для размножения вируса гены создает мощное давление отбора и ведет к появлению мутантных форм с измененной последовательностью ДНК в месте связывания направляющей РНК. Поэтому применение такой процедуры редактирования потребует особых мер и методик, как при назначении антибиотиков.
«Наша работа показывает, что с помощью системы CRISPR/Cas9 можно эффективно воздействовать на геномы герпесвирусов в части профилактики и лечения, для подавления репликации вирусов и удаления латентной инфекции», – заключают авторы (в пресс-релизе Towards a cure for herpesviruses: Targeting infection with CRISPR/Cas9 – ВМ).
Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru
01.07.2016
Источник
В России разработали ДНК-вакцину от герпеса, с помощью которой можно будет успешно лечить и предупреждать это на вид безобидное, но на самом деле опасное заболевание. Не исключено, что с помощью новой универсальной вакцины удастся не только снизить тяжесть рецидивов, но и полностью излечить человека от герпеса, рассказали «Известиям» в Федеральном медико-биологическом агентстве (ФМБА) России. Ученые рассчитывают, что всеобщая профилактическая вакцинация поможет в будущем искоренить этот вирус, хотя сейчас им поражено подавляющее большинство населения.
ДНК-вакцина от герпеса, разрабатываемая Санкт-Петербургским научно-исследовательским институтом особо чистых биопрепаратов ФМБА России, намного безопаснее существующих, которые содержат ослабленный вирус или его инактивированные компоненты.
— Ослабленный, но, по сути, живой вирус в составе вакцин, применяющихся сейчас для профилактики рецидивов, может иногда привести к развитию энцефалита, утяжелению респираторных заболеваний, вплоть до пневмонии, поражению печени, другим неблагоприятным последствиям, — рассказал «Известиям» научный руководитель Государственного НИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА России, член-корреспондент РАН Андрей Симбирцев. — Кроме того, существует несколько типов вируса герпеса, и универсальной вакцины для них до сих пор не создано.
Сейчас в мире применяется и разрабатывается несколько вакцин от герпеса, которые можно использовать для увеличения продолжительности ремиссий и снижения тяжести рецидивов. Каждая из них справляется только с каким-то одним типом этого вируса, поэтому для профилактики герпеса их не применяют.
По словам ученого, новая вакцина — продукт генной инженерии — обеспечивает высокий уровень биобезопасности, потому что содержит только гены фрагментов белков. Наличие в вакцине фрагментов, специфичных для разных типов вируса, защищает человека почти от всех разновидностей этой болезни.
Вакцину можно применять и для взрослых, и для детей. Она будет использоваться как с целью профилактики заболевания, так и для лечения людей, уже инфицированных герпесом.
По словам Андрея Симбирцева, вакцина позволит увеличить интервалы между рецидивами и снизить тяжесть их течения, то есть существенно повысить качество жизни пациента.
— Нельзя исключить и возможность полного выздоровления на фоне применения вакцины, — отметил ученый. — В долгосрочной перспективе всеобщая профилактическая вакцинация может искоренить это заболевание как таковое или снизить его эпидемическую актуальность до минимальных значений.
По оценкам ВОЗ, инфицированность герпесом охватывает до двух третей населения, пояснил «Известиям» руководитель ФМБА России Владимир Уйба.
— Многие даже не подозревают, что они носители вируса. Но это опасная болезнь. При определенных условиях наличие герпеса у человека может привести к отказу иммунитета. Непрерывно рецидивирующая форма течения, с клиническими проявлениями от шести раз в год, встречается у 60% инфицированных и приводит к вторичному иммунодефициту, а это уже риск тяжелых бактериальных инфекций и даже развития онкологии. Универсальная ДНК-вакцина против вируса — это прорыв в лечении заболевания, — рассказал он.
Уже проведены пилотные исследования препарата. Следующий этап — масштабирование технологии и полноценные регистрационные доклинические исследования для получения разрешения на проведение клинических испытаний.
— Доклиника сработала великолепно, и высока вероятность, что клинику мы успешно пройдем и получим универсальную вакцину против герпеса, — добавил руководитель ФМБА России.
Замдиректора Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Виктор Малеев считает, что важно создать вакцину от герпеса отечественного производства.
— Герпес широко распространен. Это условно-патогенный вирус. Он есть у всех, но не у каждого проявляется, — отметил эксперт. — Сейчас нет отечественных вакцин от герпеса, так что создание собственного препарата необходимо.
Доктор медицинских наук, врач-иммунолог Владислав Жемчугов, напротив, не видит смысла в вакцинации от герпеса. Он пояснил, что вирусов герпеса много, и сделать одинаково эффективную вакцину против всех крайне сложно. К тому же чаще всего вирус активизируется на фоне других заболеваний. Поэтому, чтобы подавить активность герпеса, нужно искать причину и вылечить или компенсировать основной процесс. А им может быть хроническая инфекция вплоть до СПИДа, обменные или гормональные нарушения.
— Вирус опасен для тех, у кого есть нарушения иммунитета. Это, например, люди с хроническими инфекциями, онкологическими заболеваниями, ВИЧ, туберкулезом. Случается, что вирус активизируется у детей, не долеченных от простудных заболеваний. Он может вызвать тяжелейшие повреждения мозга, — рассказал Вячеслав Жемчугов.
Но бывает и так, что сам герпес является причиной заболевания. Например, он может спровоцировать бесплодие, невынашиваемость беременности, инфекционный мононуклеоз и заболевания крови (вирус Эпштейн-Барра — это один из видов герпес-вирусов). В таких случаях рекомендуется медикаментозно подавить его активность (противовирусными средствами) на некоторое время в расчете на то, что дальше организм будет справляться сам.
Ранее структуры ФМБА разработали новую вакцину от гриппа, безвредную для беременных женщин, рассказывал в интервью «Известиям» глава агентства Владимир Уйба.
Источник
Биохакер Аарон Трайвик публично испытал на себе средство для генной терапии герпеса, которое до этого не проходило никаких клинических испытаний. Он ввел себе препарат, выйдя на сцену конференции BdyHax в Остине. Эксперты по правовым вопросам предупреждают, что распространение подобных недоказанных методов лечения может быть нарушением закона.
Трайвик пояснил BuzzFeed, что экспериментальный препарат против герпеса, который он себе ввел, является новой разработкой его собственной компании Ascendance Biomedical, биотехнологического стартапа с командой из 20 человек. Цель стартапа — как можно быстрее вывести на рынок лекарства, спасающие жизнь. В отличие от фармацевтических компаний, Ascendance не намерен затягивать процесс клинических испытаний. А разработанные ей методы и лекарства должны стать доступными и недорогими.
Китайские ученые первыми в мире клонировали обезьян
Кейсы
Став «подопытным кроликом» в испытаниях вакцины против герпеса, которым заразился пять лет назад, Трайвик хотел продемонстрировать прозрачность методов своей компании. Себя он сравнивает с Джонасом Салком, разработавшим вакцину против полиомиелита, и Луи Пастером — великими «биохакерами» прошлого. Акция Трайвика не была первой для его компании. В октябре 2017 года другой ее сотрудник, Тристан Робертс, ввел себе экспериментальный препарат против ВИЧ, транслируя весь процесс в Facebook.
Многие эксперты, однако, настроены скептично. По их словам, сначала Ascendance должна была провести испытания на животных, чтобы убедиться в эффективности препаратов. Для сравнения, другие методы генной терапии разрабатывались десятилетиями. Эту точку зрения разделяет и Управление по санитарному контролю США (FDA). В конце прошлого года оно выпустило заявление, в котором назвало незаконным распространение наборов для самостоятельной генной терапии.
Отказ от этических правил делает Китай лидером CRISPR-технологий
Технологии
Однако это не останавливает Ascendance. Прямой эфир акции Трайвика в воскресенье получил 1200 просмотров. Через несколько недель Аарон изучит образцы своей крови, чтобы понять, подействовало ли лечение. Зрители смогут узнать об успехе или неудаче в режиме реального времени. В дальнейших планах компании — разработка 14 новых методов генной терапии, в том числе лечения бесплодия и менопаузы.
По словам Трайвика, его компания не намерена нарушать правила FDA. Ascendance не продает лечение, а раздает его всем желающим — достаточно отправить заявку через сайт. Впрочем, испытания препаратов на сотрудниках вряд ли можно назвать законными. К тому же мало что известно о технических подробностях работы стартапа. Компания не публикует результаты экспериментов в научных журналах и не раскрывает особенности технологии на своем сайте. Например, о лекарстве против герпеса известно лишь, что оно якобы использует собственную иммунную систему человека для удаления вируса из организма.
Биохакеры ускорили создание искусственной поджелудочной
Технологии
Среди тех, кто с подозрением относится к Ascendance, не только ученые и чиновники, но и многие коллеги-биохакеры. Например, Джошуа Зайнер, прославившийся благодаря акции, в ходе которой он ввел себе препарат, увеличивающий мышцы. По его словам, люди должны иметь право пользоваться достижениями генной инженерии, но любые подобные действия необходимо основывать на строгих научных данных.
Источник
- Главная
- Статьи
- Науки о жизни
- Биомедицина
- Альцгеймер и герпес: новые данные
17
Июля
2018
Вирус герпеса связан с развитием болезни Альцгеймера
Александра «Renoire» Алексеева, ХХ2 век, по материалам Medical News Today: Alzheimer’s risk 10 times lower with herpes medication
По последним сведениям, болезнь Альцгеймера имеет значительную корреляцию с наличием вируса герпеса в организме. Учёные установили, что краткосрочное применение противовирусных препаратов может существенно снизить риск заболеваемости болезнью Альцгеймера.
Долгое время исследователи не могли понять, что является причиной болезни Альцгеймера. Посмертный анализ ткани мозга показывал, что люди с болезнью Альцгеймера чаще бывают заражены штаммами 6 и 7 вируса герпеса. По данным недавних исследований, существует сильная корреляция между заражением вирусом герпеса (Herpes Simplex Virus, HSV) и развитием деменции в более поздние годы жизни.
Винсент Чин-Хунг Чэнь (Vincent Chin-Hung Chen) и коллеги из Чангунского университета, Тайвань, (Chang Gung University) наблюдали две группы людей почти целое десятилетие – с 2001-го года по 2010-й. Первая группа состояла из 8 362 человек возрастом за 50 лет, у которых было диагностировано наличие вируса герпеса. В другой, контрольной, группе было 25 086 человек идентичного возраста, не заражённых вирусом. Что исследователи обнаружили – это то, что в группе заражённых герпесом риск развития деменции был в 2,5 раза выше, чем в контрольной группе.
Также часть первой группы получала противовирусные препараты. Профессор неврологии и экспериментальной психологии Манчестерского университета (The University of Manchester) Рут Ицхаки (Ruth Itzhaki) прокомментировала: «Несмотря на довольно короткий срок лечения антивирусными препаратами, у большей части пациентов, у которых был HSV, такая терапия смогла предотвратить долгосрочный эффект вируса герпеса на мозг – Альцгеймер у этой подгруппы развивался в 10 раз реже».
Если болезнь Альцгеймера действительно связана с вирусом герпеса, то чтобы предотвратить её развитие, можно не только использовать противовирусные препараты, но и проводить вакцинацию детей.
Успешная противовирусная терапия или практика вакцинации – это хороший способ, чтобы доказать, что деменция в пожилом возрасте действительно является эффектом наличия вируса герпеса в организме.
Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru
назад
Читать также:
11
Апреля
2011
Профилактика старческого слабоумия: лечите герпес, пока не поздно!
То, что вирус герпеса участвует в процессах, приводящих к развитию старческого слабоумия, сомнений не вызывает. Необходимо определить, смогут ли препараты для лечения герпеса замедлять или предотвращать болезнь Альцгеймера.
читать
22
Июня
2018
Вирусный Альцгеймер
В мозге людей, страдающих от болезни Альцгеймера, обнаружены большие количества или следы двух штаммов вируса герпеса
читать
11
Марта
2016
Причина болезни Альцгеймера – инфекции?
Авторы редакционной статьи в Journal of Alzheimer’s Disease утверждают, что запускают процесс образования амилоидных бляшек бактериальные и вирусные инфекции, и бороться надо именно с ними.
читать
28
Декабря
2010
Генотерапия болезни Альцгеймера: заразите гиппокамп геном СВР
Повышение уровня белка CBP во взрослом мозге с помощью генотерапии – вирусного вектора, несущего ген СВР, может быть действенным терапевтическим подходом не только при болезни Альцгеймера, но и при других нарушениях функций мозга
читать
09
Декабря
2008
Болезнь Альцгеймера и герпес: задачи ясны…
С учетом новых данных авторы предположили, что препараты, применяемые для лечения герпеса, могут также предотвращать развитие слабоумия при болезни Альцгеймера. Возможной альтернативой борьбы с этим заболеванием может быть вакцинация против вируса герпеса.
читать
Источник
Практически каждый человек на Земле является носителем той или иной формы герпеса, и его последствия могут быть гораздо хуже, чем просто болезненное образование на губах. Вирусы герпеса также способны вызывать опоясывающий лишай и могут быть причастны к слепоте, врождённым дефектам и даже раку.
До недавнего времени учёные не знали, как полностью избавиться от герпеса, пока ни обратили своё внимание на методику редактирования генов.
Ранее одним из лучших способов борьбы с вирусом считалась блокировка фермента, отвечающего за размножение вируса. Но, несмотря на существенные достоинства (такой подход снижал содержание вирусных частиц в организме человека), способ не мог полностью уничтожить инфекцию. Поэтому, стоит носителю патогена немного замёрзнуть, как вирус просыпается, начинает размножаться и «простуда» на губах проявляется вновь. Перед «спящими» же вирусами герпеса, которые выжидают нужного для размножения и атаки момента внутри клеток, существующая методика и вовсе была бессильна.
Но технология редактирования генов может позволить специалистам исполнить мечту миллионов и полностью уничтожить эти латентные (скрытые) вирусы. Роберт Ян Леббинк (Robert Jan Lebbink) и его коллеги из медицинского центра Утрехтского университета (Нидерланды) разрабатывают метод лечения, который может безопасно удалить определённые вирусы герпеса из организма человека, немного «подпортив» их.
Исследовательская команда проводила эксперименты с CRISPR — технологией генного редактирования, которая используется для того, чтобы «разрезать» ДНК в строго определённых точках последовательности двойной цепочки. Отмечается, что когда производится разрыв цепочки ДНК, то повреждения обычно восстанавливаются, но на этом месте могут возникать мутации или ошибки.
Редактирование генов может помочь уничтожить «спящие» вирусы, считают учёные. Если CRISPR будет использован для «разрезания» вирусной ДНК в двух или более местах, то есть хороший шанс, что ДНК не будет должным образом восстановлена и, следовательно, вирус не сможет функционировать.
Исследователи применили эту технологию на клетках обезьян и человека, инфицированных вирусом Эпштейна-Барр (один из самых распространённых вирусов среди людей). Отметим, что этот вид герпеса вызывает железистую лихорадку и связан с рядом раковых заболеваний.
Учёные обнаружили, что при разрыве ДНК вируса только в одном месте его активность снижается примерно на 50 процентов, а при разрыве в двух местах до 95 процентов «спящих» вирусов исчезают из клеток.
Более того, терапия, как оказалось, минимально влияет на клетки человека, несущие этот вирус. Это фактор имеет значение, когда дело касается очистки от вируса герпеса таких органов, как мозг, например.
Скрытый HSV-1 – вирус герпеса, который чаще всего связан с неприятной простудой на губах – оказался более устойчив к вмешательству посредством CRISPR. Однако редактирование генов всё-таки предотвращает активное размножение вируса.
Леббинк считает, что ДНК вируса в латентном состоянии могут находиться в более сжатой форме, что затрудняет работу CRISPR по его обнаружению и дальнейшему редактированию, пока он находится «в спячке».
«Нацеливание на латентный геном является нашей главной задачей», — говорит Роб Уайт (Rob White) из Имперского колледжа Лондона. По его словам, проведённые ранее работы учёных показали, что методика CRISPR может бороться со «спящими» вирусами герпеса.
Однако всё ещё не решены серьёзные проблемы, которые стоят перед медиками. Так, важной задачей является доставка этих «молекулярных ножниц» в заражённые клетки.
«Доставка и безопасность использования метода являются ключевыми проблемами, которые нужно решать», — заключает Леббинк, отмечая, что всё-таки прогресс в применении технологии заметен.
Результаты исследования и описание методики работы опубликованы в научном издании PLoS Pathogens.
Добавим, что «Вести.Наука» рассказали о другом важном результате, которого добились учёные посредством генной инженерии: генетически модифицированные комары перестали переносить малярию.
Источник
