科学家使用基因编辑来破坏人类细胞中的潜伏性和活动性疱疹病毒

它通过内衬粘膜的区域(嘴，鼻子和生殖器)进入人体，但很快在神经细胞内部建立了终生的病毒藏身之处。最初感染后，该病毒潜伏在休眠状态，只有定期重新唤醒才能引起爆发，以爆发唇疱疹或水疱为特征。在少数人中，病毒唤醒的后果可能是毁灭性的，包括失明和脑部炎症。

抗病毒药物可以预防再次爆发，但并不总是有效，因此数十年来，研究人员一直在寻求能够永久消除病毒的解决方案。

现在，哈佛大学医学院的研究人员利用感染了单纯疱疹病毒(HSV)的人类成纤维细胞成功地使用CRISPR-Cas9基因编辑功能，不仅破坏了主动复制的病毒，而且破坏了病毒进入休眠库的难度，从而证明了这一点。实现永久性病毒控制的可能策略。

该团队的发现于12月2日在eLife中进行了描述。

布拉瓦特尼克希金斯大学微生物学和分子遗传学教授，首席研究员David Knipe说：“这是令人兴奋的第一步，这表明有可能永久消除终身感染，但还有很多工作要做。”哈佛医学院研究所。

值得注意的是，该研究代表了通过基因编辑破坏潜在病毒库的第一个成功实例。众所周知，潜伏的水库不能接受抗病毒药物的治疗，而且也难以进行基因编辑。

实验还确定了主动复制病毒变得独特易受基因编辑影响的机制。这些机制也可以解释为什么病毒的潜在形式不适合这种技术。

具体来说，实验揭示了一种活跃复制病毒的DNA更暴露于Cas9酶-CRISPR-Cas9基因编辑系统中的分子剪刀。这是因为主动复制的病毒具有较少的保护性组蛋白，这些保护性组蛋白环绕其DNA进行屏蔽。

Knipe说：“由于没有保护性的组蛋白，使得DNA更容易接近并且易于切割，因此从本质上来说，这就是HSV的致命弱点。”

新发现提供了一个模型系统，可用于以局部方式使用基因编辑来破坏特定位点的主动复制。但是，Knipe告诫说，向神经元提供基因编辑疗法的重大挑战-病毒隐藏并进入休眠状态-仍有待解决，Knipe补充说。

根据世界卫生组织的数据，全世界三分之二以上的人都携带有这种病毒。尽管大多数感染是无症状的，但在少数人中，HSV可能会造成严重损害。它可以感染眼睛，称为疱疹性角膜炎，并导致失明。在免疫系统受损的人中，HSV可引起脑部炎症。在新生儿中，该病毒可引起传播性，全身性疾病和脑部炎症，并且在四分之一的受感染婴儿中可能致命。

因此，该技术的一种早期治疗应用可能涉及对已感染HSV的人的嘴，眼或生殖器的上皮细胞进行局部和有限的基因编辑，以防止病毒在易感部位引起主动爆发。说过。

“例如，如果您想防止角膜感染，您可以在角膜细胞中使用CRISPR-Cas9编辑，以防止新的感染或防止病毒重新激活或减少重新激活，” Knipe说。“角膜复发性疱疹性角膜炎感染的人在一段时间后开始失明，这是因为其重新激活并导致角膜混浊的炎症。”

有限的局部基因编辑的优点是避免了广泛的可能的脱靶效应，这种效应可能会无意中改变非预期细胞的DNA。

“在确保新基因编辑工具的超高精度和安全性方面，我们还有很长的路要走，因此本地编辑可以提供更安全，更有限的第一步，” Knipe说。

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