利用CRISPR／Cas9技術對抗艾滋病

　　艾滋病病毒（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，它就有一段很長的潛伏期，并能保持休眠狀態潛伏很多年。雖然醫生可以調制相匹配的抗逆轉錄病毒藥物雞尾酒，來抑制病毒，但是如果停止治療病毒又會再度復活。

　　為了使潛伏性HIV變得完全無害，美國麻省大學醫學院的研究人員利用Cas9 / CRISPR——一種強大的基因編輯工具，開發出一種新型技術，有可能將潛在病毒的DNA從被感染細胞中去除。

　　本研究共同作者、麻省大學醫學院分子、細胞和癌癥生物學副教授Scot Wolfe 說：“簡單來說，我們使用一對非常精密的剪刀，夾出來所有或部分HIV基因組，并重新接上人類基因組的斷端。如果我們能做到這一點，這將是向功能性治愈艾滋病邁出的一步。”

　　CRISPR是正常細菌中的一個免疫系統組件，在其自然狀態下，能保護細菌免受病毒入侵。自從被發現以來，研究人員一直在尋找途徑，設計這個系統以快速而有選擇性地編輯特定基因序列，用于研究。延伸閱讀：用CRISPR/cas9編輯精原細胞基因。

　　雖然CRISPR系統用途廣泛，但其應用仍然局限于實驗室。盡管最近有研究表明，Cas9/CRISPR可以對培養的感染細胞中的HIV進行編輯，但這種技術的精度仍然不足以應用于臨床，因為它往往切入基因組的隨機區域，從而產生有害的脫靶效應。

　　為了提高Cas9/CRISPR基因編輯系統的保真度和精度，在本研究中Wolfe提議，將其與另外一個結構域相熔合，提高其特異性。可以想象，這將使CRISPR系統編輯只刪除HIV的DNA，而不可能誤刪人類基因組。

　　利用現有的Cas9/CRISPR技術對抗艾滋病的另一個障礙是，雖然研究人員認為病毒可能被隱藏在某些地方，但他們仍然不知道如何在潛伏的感染細胞中發現病毒。

　　麻省大學醫學院分子醫學教授Jeremy Luban 博士說：“HIV病毒感染的細胞，是病毒基因組的永久性載體。如果患者停止服用抗逆轉錄病毒藥物，在任何時候它們都是一種定時炸彈，可以復發。為了攻擊潛伏狀態的病毒，我們真的需要了解病毒在哪里生存，以及它生存需要什么。”

　　Luban和Wolfe將結合使用創新技術來描述并模擬整合到儲存庫細胞基因組中的HIV病毒DNA，也被稱為前病毒。表征這些潛伏感染的細胞的基因組藍圖，將允許研究人員識別易受攻擊和易接近的基因序列，有可能將其從HIV病毒中切除，使它永久性失活。

　　Luban說：“許多科學家正在尋找激活病毒的工具，因此病毒可被免疫系統或藥物識別。我們已經選擇了一種不同的方法，有望從休眠細胞直接分離和切除前病毒。”

　　利用潛伏感染的細胞的基因組作為模型，Wolfe希望能用其精確的基因編輯工具，切除細胞中潛伏的病毒。該項目的一部分將探討，該系統的精度是否提高到足以選擇性去除人源化小鼠模型和受感染患者細胞中的HIV基因組，而不會對人類基因組造成間接的損害。

　　Luban說：“本項目的基本前提是，利用遺傳學手段設計一種系統，可從受感染的細胞中去除HIV基因組。希望能開發出某種工具，將這些藥物傳遞到人體免疫系統的細胞中，并真正將病毒從其隱藏部位去除。”

　　Wolfe解釋說“我們已經在麻省大學醫學院組建了一個研究小組，旨在更好地理解潛伏性HIV病毒融入到免疫細胞時的復雜結構，因為我們相信，這將使我們能夠用CRISPR更好地靶定病毒，用于基因編輯。”