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華人學(xué)者驚人發(fā)現:HIV可以逃避CRISPR/Cas9治療

2016-04-11 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:哺乳動(dòng)物細胞編碼的限制因子,可以限制HIV-1和其他病毒的復制。不過(guò),被病毒感染的細胞往往不表達這樣的限制因子。人們普遍認為,誘導宿主限制因子的表達是抑制病毒復制的一個(gè)潛在途徑。

  當前CRISPR/Cas9已被成功改造成基因組定點(diǎn)編輯工具。因此,如何利用CRISPR/Cas9系統對HIV-1病毒基因進(jìn)行高效靶向修飾,從而達到治療HIV-1感染病患的目的成為了國內外許多實(shí)驗室的研究熱點(diǎn)。

  2015年10月,來(lái)自吉林大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員,利用一種工程設計的CRISPRCsy4RNA內切核糖核酸酶,來(lái)抑制HIV-1病毒感染。相關(guān)研究結果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《PLOSONE》上。

  哺乳動(dòng)物細胞編碼的限制因子,可以限制HIV-1和其他病毒的復制。不過(guò),被病毒感染的細胞往往不表達這樣的限制因子。人們普遍認為,誘導宿主限制因子的表達是抑制病毒復制的一個(gè)潛在途徑。杜克大學(xué)的BryanR.Culle領(lǐng)導研究團隊在CRISPR/Cas9的基礎上構建了轉錄激活子,成功讓人類(lèi)細胞表達了自己缺乏的限制因子(A3G和A3B)。這項研究發(fā)表在2015年12月的PNAS雜志上。

  HIV是一種有效和狡猾的逆轉錄病毒。一旦HIV將其DNA導入宿主細胞基因組,它就有一段很長(cháng)的潛伏期,并能保持休眠狀態(tài)潛伏很多年。雖然醫生可以調制相匹配的抗逆轉錄病毒藥物雞尾酒,來(lái)抑制病毒,但是如果停止治療病毒又會(huì )再度復活。為了使潛伏性HIV變得完全無(wú)害,美國麻省大學(xué)醫學(xué)院的研究人員利用Cas9/CRISPR——一種強大的基因編輯工具,開(kāi)發(fā)出一種新型技術(shù),有可能將潛在病毒的DNA從被感染細胞中去除。

  然而,根據發(fā)表在4月7日《CellReports》雜志上的一項研究,在將CRISPR/Cas9用作有效的抗病毒藥物之前,或許還需要對這一基因編輯平臺進(jìn)行稍微的調整。利用CRISPR/Cas9突變細胞DNA內HIV-1的研究人員發(fā)現,盡管單突變可以抑制病毒復制,一些也可以導致意外的抵抗。研究人員認為,靶向多個(gè)病毒DNA區域對于有效實(shí)現CRISPR/Cas9的潛在抗病毒能力或許是必要的。

  一旦進(jìn)入到細胞中,HIV的RNA基因組會(huì )轉變?yōu)镈NA,與細胞DNA纏繞在一起。由此可以編程CRISPR/Cas9來(lái)靶向一段DNA序列,切割病毒DNA。問(wèn)題是,HIV極擅長(cháng)攜帶新突變存活及旺盛生長(cháng),因此盡管許多的病毒被這種靶向方法所殺死,逃避CRISPR/Cas9治療的HIV會(huì )變得更難靶向。

  論文的資深作者、麥吉爾大學(xué)艾滋病中心副教授、猶太綜合醫院LadyDavis研究所的高級研究員梁晨(ChenLiang,音譯)說(shuō):“當我們測序逃脫HIV的病毒RNA時(shí),驚訝地發(fā)現病毒的大多數突變都恰好排列在Cas9切割DNA的位點(diǎn),這直接表明了這些突變是修復斷裂DNA時(shí)細胞非同源末端連接機器所介導,而非病毒逆轉錄酶的錯誤所致。”

  “一些突變很小,只有單核苷酸,但這一突變改變了序列,使得Cas9不再能夠識別它。這樣的突變不會(huì )損傷病毒,因此這些抵抗病毒仍然可以復制。”

  這項由麥吉爾大學(xué)、蒙特利爾大學(xué)、中國醫學(xué)科學(xué)院和北京協(xié)和醫學(xué)院的研究人員協(xié)作完成的研究,為希望將CRISPR/Cas9用作為一種抗病毒藥物的人提供了一個(gè)警示故事。梁晨不認為這些努力是徒勞的,因為有一些策略可以克服這一限制。例如,利用CRISPR/Cas9或Cas9以外的其他酶來(lái)靶向多個(gè)位點(diǎn)。一旦確定了一種解決方案,下一個(gè)障礙將是找到一些方法向患者遞送治療物。

  梁晨說(shuō):“不僅是HIV-1,CRISPR/Cas9為許多其他的病毒找到一種治愈方法帶來(lái)了新希望。朝著(zhù)這一目標,我們還有一條漫長(cháng)的路要走,有許多的障礙和限制需要我們去克服,但我們有信息將會(huì )獲得成功。”

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