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科学家宣布成功切除细胞中的艾滋病毒,这意味着什么?艾滋病可以被治愈了吗?

大熊猫

简单的理解就是:

人类又发现一个类似「剪刀」的东西,可以剪掉艾滋病病毒的细胞。

「村里的村长」又开会了:

科学家们声称,他们距离创造一种可治愈艾滋病的药物又近了一步。

一组研究人员改造了一个由细菌使用的防御系统,他们培养这种类似剪刀的细菌机器来识别HIV病毒。他们在测试中发现,这项CRISPR技术能够彻底清除高达72%的HIV感染细胞中的病毒。

•2023年11月批准应用全球首个CRISPR基因编辑疗法,用于治疗12岁及以上的镰状细胞病和输血依赖型β地中海贫血患者。
•2024年3月19日,荷兰阿姆斯特丹大学的研究人员在一次医学会议上介绍称,他们利用获得CRISPR基因编辑技术,成功地从受感染细胞中消除了艾滋病毒(HIV)。
(来自网络)

HIV病毒(上图)。

CRISPR如何起作用?

CRISPR技术能精确地改变基因密码中的靶标部分。

不同于其他的基因沉寂工具,CRISPR系统以基因组的源材料为靶标,并会在DNA层面永久地关闭基因。

DNA切割一又叫双股断裂,一 种模仿自然发生的突变,比如在长时间阳光暴晒后发生的突变。

但是与紫外线导致的基因改变不同,

「CRISPR 系统在基因组中某个精确位点引发突变,在细胞机器修复DNA断裂时,它会清除一小片 DNA,用这种方式,研究人员能够精确地关闭基因组中的特定基因。」

加利福尼业索尔克基因表达实验室教授胡安.卡洛斯.伊斯皮苏亚.贝尔蒙特(JuanCarlos lzpisua Bclmontc) 说:「进化促成了一些令人惊讶的机制,保护有机体免受自然病原体的侵噬。」

「理解了细菌用来防止自身受到病毒感染的免疫反应,可以使我们设计出新的平台,用来靶向攻击患者体内的毁灭性病毒。」

如HIV.

当HIV病毒拷贝潜入人体细胞时,它可以产生巨大的破坏。HIV病毒通过控制细胞自身的分子机器, 制造病毒基因物质的副本,然后将这些副本埋藏在细胞自身的基因内部。

从此,宿主的细胞就变成了HIV 病毒的工厂,生产新的病毒拷贝来扩散至全身。

现有的艾滋病药物以这一生命周期中的个别步骤为靶标,比如:「有些药物阻止病毒植入细胞DNA,还有一些药物试图阻止感染细胞生产更多病毒。当HIV病毒拷贝潜入人体细胞时,它可以产生巨大的破坏。」

论文资深作者卡麦乐•哈利利( Kamel Khalili) 教授表示:「这是朝着永久治愈艾滋病方向迈出的重要一步,这是一项令人激动的发现。但不是说目前就能进入临床应用,它只是概念性地证明,我们走在正确的方向上」。

这项成果发表在新一期美国《国家科学院学报》(PNAS)上。论文第一作者胡文辉副教授表示,当今的艾滋病治疗只能达到「功能性」治愈,但不能「彻底」治愈。因为艾滋病病毒的基因组已经整合到病人细胞基因组中,因此一旦中断治疗,病人的病情就易于复发,「如需获得彻底根治,整合的潜伏病毒基因组就必须被完全根治」。

研究人员指出,目前将这一技术应用于临床还面临许多挑战,包括:「如何把治疗物质输送到每一个感染细胞等」。

此外,艾滋病病毒易于变异,如何让治疗个性化,适应每个患者独特的病毒序列也是个问题。

为什么艾滋病治愈这么难?

对人体来说,对抗外界入侵的病毒,主要会依靠免疫系统发挥作用。通过免疫系统来消灭病毒,然后也能形成一定的抗体,在一段时间内保护人体免受病毒的侵扰。

比如:

近年来发现的新冠病毒,就能通过疫苗或者自身免疫等方式来建立抗体,从而治愈新冠,还能在一定的时间内避免再次感染。

为什么面对新冠病毒,人类免疫系统懂得如何控制感染,而在面对艾滋病毒时却毫无头绪?

答案在于,「艾滋病毒可以逃逸宿主抗病毒免疫应答机制。」

艾滋病病毒是一种比较特殊的存在,在它的身上存在五个特点,以至于治愈艾滋,一直是一个难以攻克的论题。

艾滋病毒的五个特点,是难以治愈的原因:

一、病毒具有很强的“隐蔽性”

艾滋病毒具有“隐身”能力,可以感染细胞,却不繁殖,而是处于休眠状态。这种状态被称为病毒潜伏期。在人体免疫力松懈的时候,伺机而动,开始不断地复制。抗逆转录病毒药物可以阻止病毒复制,却不能攻击“隐身”的病毒。

二、病毒的突变能力非常强

和其他的病毒相比,HIV是一种复制速度快、变异性强的病毒,可以说是一边复制一边变异。正因如此,药物对它也就更无力,类似于打仗,敌人不停地更换外衣进行伪装,我方很难确定谁是敌人。

对人体的免疫系统也一样,经过突变后的病毒,想要准确地识别,并且逐一击破的难度比较大,更容易出现健康威胁。

如果不规范的抗病毒治疗,例如擅自减药、停药、漏服、间断服药等,病毒在波动的血药压力下更容易发生基因重组,导致耐药性。

艾滋病毒的变异能力更强,是新冠病毒的一千多倍,而且其包膜结构也不同。新冠病毒借以进入细胞的刺突蛋白相当于艾滋病毒中的糖蛋白gp160,而后者是一个折叠结构。

这一点很重要,因为阻断病毒的中和抗体能够识别新冠病毒中的刺突蛋白,却无法识别艾滋病毒中的糖蛋白gp160。如果前者就像一只张开的手,那么后者就是一个握紧的拳头,很难被中和抗体识别。

三、病毒对免疫系统的攻击力很强

普通的病毒往往是躲着免疫系统,尽可能地避免被免疫系统盯上。但是艾滋病毒不同,它原本就很难被免疫系统识别,再加上不断的繁殖还可能进一步地控制细胞生产,将人体内的新细胞也沾染上艾滋病毒,从而威胁正常的免疫细胞产生,不断的增加病毒数量。

四、“病毒库”形成

感染HIV后,病毒DNA整合入宿主CD4细胞染色体DNA,随同繁殖,形成一个隐藏的储存库—病毒库。

病毒库相当于是HIV感染者体内的病毒加工厂,一天不摧毁,就一直处于运作状态,源源不断地复制HIV并释放到外周血液中,再次破坏人体免疫功能。

五、复杂的HIV,困难的疫苗研发

自1983年起,HIV疫苗的研发从未间断,但尚未有获批的疫苗上市。HIV疫苗的研发为何如此艰难?这归因于HIV病毒的变异、隐身和逃避免疫控制。

1.HIV表面的蛋白质有一层糖分子包裹,就好比穿了一件外套,导致免疫系统难以识别HIV,从而无法产生抵御感染的抗体;

2.HIV作为一种逆转录病毒,带有的逆转录酶极易出错,导致其变异速度极快,人体的免疫系统完全跟不上,单个HIV感染者体内的病毒变化,要比全世界范围在一个流感季节里累积的流感病毒变异还要多;

3.HIV分为两种主要类型,每个类型下面又有多种亚型,不同亚型在流行过程中不断重新组成新的亚型;

4.疫苗研发缺乏合适的动物模型;

5.疫苗研发缺乏资金。

自2010年以来,艾滋病疫苗研发的资金支持有所减少,85%的资金由美国政府和比尔及梅琳达·盖茨基金会提供。2018年,两者的总贡献资金约为6.8亿美元。

我认为:

「不管怎样,人类艾滋病的治疗又进入了一个新的阶段,如果艾滋病病毒被成功删除,这是给人类带去了治愈的希望,这将是人类有史以来第一次在体内彻底去除HIV病毒,原病毒被清除后,受艾滋病病毒遗传物质干扰而失灵的免疫系统有望恢复正常。」

希望这一理论尽快实施到患者身上,早日解决「艾滋病」这个癌症的问题。

发布于 2024-03-22 14:46・IP 属地广东
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广慧 生殖医生
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