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Herpesviren könnten mit der Gen-Editing-Technik ausgerottet werden

Herpesviren sind für eine Reihe von Infektionen und Krankheiten verantwortlich, einschließlich Fieberbläschen, Gürtelrose, Herpes genitalis und sogar einige Formen von Krebs. Nun, neue Forschungen zeigen, wie eine revolutionäre Methode zur Genom-Bearbeitung namens CRISPR / Cas9 diese Viren ein für alle Mal beseitigen konnte.


Forscher sagen, dass das CRISPR / Cas9-Gen-Editing-Tool vielversprechend für die Beseitigung von Herpesviren ist.

Der Mitautor der Studie, Ferdy R. van Diemen vom University Medical Center Utrecht, Niederlande, und seine Kollegen veröffentlichten kürzlich ihre Ergebnisse in der Zeitschrift PLOS-Erreger.

CRISPR / Cas9 ist ein neuartiges System, mit dem Forscher das Genom eines Organismus anvisieren und verändern können, indem sie Teile von DNA-Strängen ausschneiden, hinzufügen oder ersetzen.

Dieses Gen-Editing-Tool hat in der medizinischen Welt viel Aufsehen erregt, und die Wissenschaftler behaupten, die Technologie könne bei der Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten helfen.

Anfang dieses Jahres wurde beispielsweise eine in der Zeitschrift veröffentlichte Studie veröffentlicht Wissenschaft enthüllte, wie CRISPR / Cas9 die Muskelfunktion in Mausmodellen der Duchenne-Muskeldystrophie wiederherstellte.

Für diese neueste Studie untersuchten van Diemen und seine Kollegen, ob CRISPR / Cas9 ein wirksames Instrument zur Ausrottung von Herpesviren aus menschlichen Zellen sein könnte.

Es gibt insgesamt acht Herpesviren, von denen bekannt ist, dass sie Menschen infizieren. Sobald eine Person mit einem oder mehreren dieser Viren infiziert ist, schlummert sie lebenslang in den Wirtszellen. Die Viren können sich jederzeit reaktivieren und Symptome verursachen.

Die Forscher konzentrierten sich auf drei Herpesviren: das Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1), das humane Cytomegalovirus (HCMV) und das Epstein-Barr-Virus (EBV).

HSV-1 ist eine Ursache für Fieberbläschen und HSV-Keratitis - eine Infektion der Augenhornhaut. HCMV kann Geburtsfehler verursachen, und EBV kann Mononukleose und einige Krebsarten verursachen - beispielsweise das Burkitt-Lymphom.

CRISPR / Cas9 hat 95 Prozent des latenten EBV ausgerottet

Erstens haben die Forscher die CRISPR / Cas9-Technologie so angepasst, dass sie Führungs-RNAs (gRNAs) einbeziehen, bei denen es sich um Molekülsequenzen handelt, die helfen, wichtige Teile des viralen Genoms zu erreichen.

Bei der Anwendung der Technologie auf mit EBV infizierte Lymphomzellen fanden die Forscher heraus, dass die gRNAs in der Lage waren, bestimmte EBV-DNA-Sequenzen in der latenten Phase anzugreifen, was die Entwicklung von Mutationen in diesen Regionen auslöste.

Diese Mutationen führen zum Verlust der EBV-Funktion und zur Instabilität viraler DNA-Moleküle, erklärt das Team.

Durch die Verwendung von zwei spezifischen gRNAs für ein für die EBV-Funktion entscheidendes Gen konnten die Forscher herausfinden, dass sie rund 95 Prozent des latenten EBV aus den Lymphomzellen entfernen konnten.

Die Forscher wendeten das modifizierte CRISPR / Cas9-Tool auf mit HCMV infizierte Lymphomzellen an und fanden heraus, dass bestimmte gRNAs die HCMV-Replikation in Zellen während der aktiven Phase beeinträchtigten.

Sie identifizierten jedoch auch HCMV-Varianten, die sich der Gen-Editing-Technik entziehen konnten, was bedeutet, dass CRISPR / Cas9 gleichzeitig auf mehrere HCMV-Stellen aufgebracht werden müsste, um das Entstehen resistenter HCMV-Genome zu verhindern.

Erkenntnisse eröffnen neue Wege zur Behandlung von Herpesviren

Schließlich testeten sie das angepasste CRISPR / Cas9-Tool an mit HSV-1 infizierten Lymphomzellen. Trotz der schnellen Replikation dieses Virus - relativ zu HCMV - stellte das Team fest, dass bestimmte gRNAs die HSV-1-Replikation in der aktiven Phase reduzieren.

Durch die Kombination zweier rGNAs, die in der Lage waren, auf zwei mit HSV-1 verwandte Gene zu zielen, konnte das Team die HSV-1-Replikation vollständig stoppen.

Während der Latenzphase stellten die Forscher jedoch fest, dass sie das CRISPR / Cas9-System nicht zur Bearbeitung des HSV-1-Genoms verwenden konnten.

Trotzdem glauben van Diemen und Kollegen, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten, dass CRISPR / Cas9 als wirksames Instrument zur Tilgung von Herpesviren vielversprechend ist:

"Durch das Targeting von Stellen in den Genomen von drei verschiedenen Herpesviren (HSV-1, HCMV und EBV) zeigen wir eine vollständige Hemmung der Virusreplikation und in einigen Fällen sogar die Ausrottung der Virusgenome aus infizierten Zellen.

Die in dieser Studie vorgestellten Ergebnisse eröffnen neue Wege für die Entwicklung von Therapiestrategien zur Bekämpfung pathogener humaner Herpesviren unter Verwendung neuartiger genomtechnischer Technologien. "

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