Tänu genoomiredaktorile CRISPR / Cas9 on bioloogid suutnud leida kolm geeni, mille kaudu HIV siseneb immuunrakkudesse. Neid geene saab välja lülitada, kahjustamata oluliselt inimeste tervist.
Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi Bruce Walkeri sõnul on viirused oma olemuselt väga väikesed ja sisaldavad vähe geene. Näiteks sisaldab HIV geneetiline kood ainult üheksa geeni, samas kui inimese genoomis on neid üle 19 tuhande. Väga sageli laenavad viirused geene, et muuta valgud paljunemiseks eluliselt tähtsaks. Teadlased on üritanud neid geene isoleerida ja teha kindlaks, milliseid neist saab inimest tapmata hävitada.
Tuleb märkida, et CRISPR / Cas9 genoomitoimetajat tunnistati 2015. aastal oluliseks läbimurdeks teaduses. Selle looja on Ameerika teadlane Fen Zhang koos molekulaarbioloogide rühmaga umbes kolm aastat tagasi. Sel ajal moderniseeriti redaktorit mitu korda, mis võimaldab teadlastel redaktori abil genoomi peaaegu sajaprotsendilise täpsusega modifitseerida.
Teadlaste sõnul on HIV-i vastane võitlus toimetajale omamoodi tagasitulek alguse juurde, kuna süsteem algselt arenes bakterite sees sadu miljoneid aastaid tagasi just retroviiruste eest kaitsmiseks. Ja alles 2012. aastal kohandasid teadlane Zhang ja tema kolleegid CRISPR / Cas9 mitmerakuliste objektide genoomi redigeerimiseks.
Praegu üritavad mõned teadlased selle genoomiredaktori abil HIV-koodi nakatunud rakkude DNA-st välja lõigata, puhastades seeläbi nakkusest või muteerides nii, et nad muutuksid HIV-i suhtes immuunseks.
Walkeri juhitud teadlased otsustasid minna teist teed - nad muutsid toimetajat selliselt, et oleks võimalik täiesti juhuslikult välja lülitada inimese immuunrakkudes olevad geenid, kuhu see süsteem oli sisestatud. Teadlased lülitasid vaheldumisi kõik 19 000 geeni välja, saades väikese rühma immuunrakke, mis sellise protseduuri edukalt üle elasid. Siis üritasid bioloogid nakatada neid rakke HIV-ga.
Tänu sellele katsele suutsid teadlased eraldada väikese hulga geene, millel pole immuunrakkude ellujäämisel suurt rolli, kuid kelle töö on HIV-i jaoks äärmiselt oluline. See komplekt sisaldas ka kahte teadlastele hästi tuntud geeni - CD4 ja CCR5, mis vastutavad valgumolekulide moodustumise eest, millest HIV klammerdub rakkude nakatumisel. Nende geenide keelamine või kustutamine, nagu näitavad varasemad katsed, võib põhjustada tõsiseid kõrvaltoimeid. Kõik see muudab selle protseduuri väga ebasoovitavaks.
Lisaks neile kahele geenile tuvastasid Walker ja tema kolleegid veel kolm geeni, mis ei ole selgelt seotud HIV-iga - need on SLC35B2, TPST2 ja ALCAM. Teadlaste sõnul võivad esimesed kaks DNA-geeni teoreetiliselt aidata HIV-il rakku siseneda, muutes CCR5 valgu toimimist. Kolmas geen mõjutab omakorda rakkude kalduvust omavahel ühenduda, seetõttu muutuvad ALCAM-geeni eemaldamisel immuunrakud HIV-i jaoks nähtamatuks toitainekeskkonnas või veres praktiliselt madalal viirusosakeste kontsentratsioonil.
Reklaamvideo:
Viroloogide oletuste kohaselt võib selle põhjuseks olla asjaolu, et selle geeni eemaldamisel võtavad rakud üksteisega ühendust harvemini ja see ei aita kaasa viiruse levikule nakatamata rakkudesse ja kudedesse.
Teadlased ei ole veel suutnud kindlaks teha, kas nende kolme geeni eemaldamisel on inimkehale sama negatiivne mõju kui CCR5 ja CD4 geenide elimineerimisel. Teadlased kavatsevad oma küsimustele vastused leida järgmistes katsetes.
