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Editing genetico utilizzato per annientare l’herpes virus

Il virus dell’herpes simplex, comunemente noto come virus dell’herpes labiale, è un microbo subdolo. Entra nel corpo attraverso regioni rivestite di mucose – bocca, naso e genitali – ma stabilisce rapidamente nascondigli virali per tutta la vita all’interno delle cellule nervose. Dopo l’infezione iniziale, il virus si nasconde solo per risvegliarsi periodicamente per provocare focolai segnati dall’eruzione di herpes labiale o vesciche. In alcune persone, le conseguenze del risveglio virale possono essere devastanti e causare cecità e infiammazione del cervello.

I farmaci antivirali possono prevenire epidemie ricorrenti, ma non sono sempre efficaci, quindi per decenni i ricercatori hanno cercato una soluzione che annientasse definitivamente il virus.

Ora, usando le cellule di fibroblasti umani infetti da herpes simplex virus (HSV), i ricercatori della Harvard Medical School hanno usato con successo l’editing genico CRISPR-Cas9 per interrompere non solo la replicazione attiva del virus, ma anche e più difficile, raggiungere pool dormienti del virus, dimostrando una possibile strategia per raggiungere il controllo virale permanente.

I risultati dello studio sono stati descritti il ​​2 dicembre in eLife.

“Questo è un primo entusiasmante passo – che suggerisce che è possibile mettere a tacere in modo permanente le infezioni per tutta la vita – ma resta ancora molto lavoro da fare”, ha dichiarato David Knipe, ricercatore capo e Professore di microbiologia e genetica molecolare di Higgins presso l’Istituto Blavatnik di Harvard Medical School.

In particolare, questa ricerca rappresenta il primo esempio riuscito di distruzione dei bacini virali latenti attraverso l’editing genetico. I serbatoi latenti sono notoriamente impermeabili ai farmaci antivirali e si sono anche dimostrati difficili da modificare geneticamente.

Gli esperimenti hanno identificato anche i meccanismi attraverso i quali il virus diventa vulnerabile all’editing genico. Questi stessi meccanismi possono anche spiegare perché le forme latenti del virus sono meno suscettibili a questa tecnica. In particolare, gli esperimenti rivelano che il DNA di un virus che si replica attivamente è più esposto all’enzima Cas9, le forbici molecolari nel sistema di editing genico CRISPR-Cas9. Questo perché i virus che replicano attivamente hanno meno istoni protettivi che avvolgono il loro DNA per proteggerlo.

Vedi anche, Nuova comprensione delle infezioni da Herpes virus

“L’assenza di istoni protettivi rende il DNA più accessibile e più facile da tagliare, quindi è essenzialmente stato identificato il tallone di Achille di HSV”, ha detto Knipe.
Le nuove scoperte offrono un sistema modello per utilizzare l’editing genico in modo localizzato per interrompere la replicazione attiva in siti specifici. Tuttavia, Knipe avverte che la sfida di fornire una terapia di modifica genica ai neuroni – in cui il virus si nasconde ed entra in uno stato di dormienza – rimane da risolvere.
Oltre i due terzi della popolazione mondiale ospita il virus secondo l’Organizzazione mondiale della sanità. Mentre la maggior parte delle infezioni è asintomatica, in un alcune persone l’HSV può causare gravi danni. Può infettare gli occhi, una condizione nota come cheratite da herpes e portare alla cecità. Nelle persone con sistema immunitario compromesso, l’HSV può causare infiammazione al cervello. Nei neonati, il virus può causare malattie sistemiche diffuse e infiammazioni cerebrali e può essere fatale in un quarto dei bambini infetti.
Pertanto, un uso terapeutico precoce di questa tecnica potrebbe comportare l’editing genico locale e limitato delle cellule epiteliali nella bocca, negli occhi o nei genitali delle persone con infezioni da HSV stabilite, come un modo per impedire al virus di provocare focolai attivi in ​​siti vulnerabili.
Se si vuole prevenire le infezioni della cornea, per esempio, si potrebbe utilizzare l’editing CRISPR-Cas9 nelle cellule corneali per prevenire nuove infezioni o impedire al virus di riattivarsi o ridurre la riattivazione “ha detto Knipe.” Le persone che hanno ricorrenti l’infezione da cheratite della cornea a causa dell’herpes rischiano di diventare cieche dopo un po’ a causa della riattivazione e della conseguente infiammazione che provoca opacità della cornea”.
Il vantaggio della modifica genetica CRISPR-Cas9 limitata e localizzata sta evitando i diffusi e possibili effetti fuori bersaglio che potrebbero inavvertitamente alterare il DNA delle cellule diverse da quelle previste.
“Abbiamo ancora molta strada da fare per garantire l’iperprecisione e la sicurezza dei nuovi strumenti di editing genetico in modo che l’editing locale possa offrire un primo passo più sicuro e limitato”, ha affermato Knipe.
Fonte, eLife

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