Cómo el VIH puede escapar de una terapia CRISPR experimental

FLICKR, NIAIDCRISPR/La edición de genes Cas9 ha demostrado un potencial terapéutico notable, incluida la capacidad de combatir patógenos como el VIH. Pero el mismo proceso que inactiva el virus mortal también puede permitirle escapar del tratamiento, según una investigación dirigida por Chen Liang de la Universidad McGill en Montreal, publicada hoy (7 de abril) en Cell Reports.

“Es un trabajo muy bueno que ofrece información importante relacionada con el desarrollo y uso de CRISPR/Cas9 para suprimir virus, en este caso, la infección por VIH” dijo a The Scientist el neurocientífico Kamel Khalili de la Facultad de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple en Filadelfia, que no formó parte del estudio. «Sus datos sugieren que apuntar a un solo sitio dentro de un gen viral puede acelerar el escape viral y la aparición de virus mutantes que siguen siendo resistentes a las moléculas objetivo iniciales».

Los hallazgos esencialmente replican los de otro grupo, dirigido por Atze Das del Centro de Infección e Inmunidad de Ámsterdam. El…

Ambos demostramos que el VIH-1 puede ser inhibido por el sistema CRISPR/Cas, y [que] el virus puede escapar, dijo Das, que no participó en la nueva investigación, a El Científico. Dijo que la similitud de los estudios era una coincidencia.

Varios estudios anteriores han demostrado que CRISPR/Cas9 se puede usar para evitar que el VIH se replique, pero no había mucha evidencia de que el virus pudiera escapar de esa represión. .

Para el presente estudio, Liang y sus colegas utilizaron ARN de guía única (sgRNA) y la enzima Cas9 para seleccionar y cortar el ADN del VIH-1 del genoma de las células T humanas in vitro.

Cuando Cas9 corta el ADN, la célula lo repara mediante un proceso llamado unión de extremos no homólogos. Este proceso es propenso a errores, lo que resulta en mutaciones de inserción y eliminación, o indels. Al cultivar células con VIH modificado con CRISPR, los investigadores demostraron que estos indels son letales para el virus: reducen la cantidad de células infectadas y producen menos infecciones. virus.

Sin embargo, algunas de las mutaciones eran lo suficientemente menores como para que el virus pudiera escapar e infectar otras células. Cuando los investigadores clonaron y secuenciaron el ADN del virus escapado, esperaban ver mutaciones en todo el ADN. Pero descubrimos que todas las mutaciones estaban agrupadas en un sitio donde la enzima Cas9 escinde el ADN viral, dijo Liang a The Scientist. Como resultado, el sgRNA ya no podía reconocer la secuencia viral, haciéndola inmune a futuros ataques CRISPR.

El estudio proporciona evidencia experimental para mostrar la existencia de escape viral del VIH para la guía única RNA/Cas9, neurovirólogo Wenhui Hu de la Universidad de Temple, que no participó en el trabajo, le dijo a The Scientist en un correo electrónico, aunque se predijo y la prueba de concepto se propuso o probó, agregó.

El equipo de Liang ahora está trabajando en formas de abordar el problema. Un método sugerido por los autores y demostrado por el equipo de Hus y otros grupos es apuntar al ADN viral utilizando múltiples ARN guía, lo que aumenta las posibilidades de desactivar el virus.

Otro enfoque sería utilizar una enzima distinta de Cas9 para escindir el ADN Cas9 funciona cortando el gen en el mismo lugar donde se une el ARN guía, y la célula introduce mutaciones en ese sitio. Por el contrario, otras enzimas, como Cpf1, no cortan ambas hebras justo en el sitio de unión del ARN. Si el ADN fuera el texto en una hoja de papel, Cas9 lo corta justo al lado de las palabras, mientras que Cpf1 corta en los bordes, explicó Liang.

Vale la pena conocer la limitación de usar CRISPR con un sgRNA, dijo Liang. Si no lo sabes y usas [la técnica] en un paciente, fallará.

Z. Wang et al., Las mutaciones derivadas de CRISPR/Cas9 inhiben la replicación del VIH-1 y aceleran el escape viral, Cell Reports doi:10.1016/j.celrep.2016.03.042, 2016.

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