https://frosthead.com

Czy możemy edytować gen opryszczkę?

Aby zostać uczestnikiem reality show „Kawaler”, musisz najpierw przejść rygorystyczną listę wymagań. Należą do nich liczne testy psychologiczne i medyczne. Ale jest jedna rzecz, która utrzymuje nieproporcjonalnie dużą liczbę potencjalnych zawodników poza programem i jego siostrzanym programem, „Bachelorette”, przynajmniej według nowej książki Bachelor Nation : opryszczka.

powiązana zawartość

  • Ostrygi mogą dostać opryszczkę i to ich zabija

W rzeczywistości wiele osób odkrywa, że ​​ma infekcję przenoszoną drogą płciową lub chorobę przenoszoną drogą płciową dopiero po złożeniu wniosku o reality show. To niefortunne, ale nie jest też zaskakujące: w rzeczywistości prawie każdy ma opryszczkę.

Właśnie dlatego definiujemy nasze terminy, opryszczka narządów płciowych odnosi się do niezwykle powszechnego zakażenia przenoszonego drogą płciową spowodowanego przez wirusa typu herpes simplex typu pierwszego lub drugiego lub HSV. Ponad jedna na sześć osób w USA, w wieku od 14 do 49 lat, ma HSV-2. To działa na ponad 50 milionów Amerykanów. Co więcej, większość osób z tego typu opryszczką nie wie, że go ma, ponieważ doświadczają tylko łagodnych wybuchów lub wcale. Szacuje się, że 87 procent osób z HSV-2 nie otrzymało diagnozy klinicznej, zgodnie z Centers for Disease Control.

Bycie wolnym od epidemii nie oznacza, że ​​wyszedłeś z lasu. To prawda, że ​​epidemie znacznie częściej przenoszą wirusa na partnera, ale ludzie mogą również przenosić wirusa, nawet jeśli nie mają żadnych objawów, dzięki czemuś, co znane jest jako bezobjawowe zrzucanie.

Około dwóch trzecich ludzi jest zarażonych co najmniej jednym z tych dwóch rodzajów opryszczki, HSV-1 i HSV-2. A gdy oba wirusy dostaną się do twojego systemu, są dostępne na całe życie. Dla niektórych infekcja powoduje bolesne, przewlekłe wybuchy zmian narządów płciowych, które zakłócają ich zdrowie i seksualność. Otwarte rany zwiększają również ryzyko zarażenia się wirusem HIV, nasilają problemy zdrowotne u osób już zarażonych wirusem HIV i mogą prowadzić do zgonów u noworodków. Coraz więcej osób ma także HSV-1 na genitaliach, często przenoszonych przez seks oralny.

Możesz więc zobaczyć, dlaczego naukowcy próbują znaleźć szczepionkę przeciw opryszczce od lat 30. XX wieku (miliarder Peter Thiel finansuje jedno takie przedsięwzięcie). Jednak na razie żaden z czterech głównych wirusowych chorób przenoszonych drogą płciową - HIV, wirusowe zapalenie wątroby typu B, HPV i opryszczka - nie ma lekarstwa. Ale jest jeden zabieg, który wielu naukowców ma nadzieję rozwiązać niektóre lub wszystkie z nich: edycja genomu.

Piętno społeczne

Bezpośredni wpływ na zdrowie nie jest jedynym powodem, dla którego naukowcy tak pilnie szukają leku na opryszczkę. Błędne wyobrażenia na temat higieny, seksualności i moralności oznaczają, że nawet dzisiaj opryszczka podlega ocenie społeczeństwa. „Nie umniejszałbym społecznego piętna… i jego psychologicznego obciążenia”, mówi Lesia K. Dropulic, główny badacz niedawnego badania nad szczepionką przeciw opryszczce w National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

Pozytywny wynik testu na opryszczkę niesie ze sobą dodatkowy stres związany z reakcją potencjalnego partnera seksualnego po ujawnieniu infekcji. Noszenie prezerwatyw, codzienne przyjmowanie leków przeciwwirusowych i unikanie seksu podczas epidemii może zmniejszyć ryzyko przeniesienia. Ale żaden seks nie jest wolny od ryzyka. Dla wielu seks z opryszczką może nadal powodować poczucie winy, że narażasz partnera na ryzyko. „Spotkałem wielu ludzi, którzy naprawdę się tym przejmują i nie chcą dać [opryszczki] komuś innemu” - mówi Dropulic.

Działaczka na opryszczkę Ella Dawson napisała o pierwszym seksie po zdiagnozowaniu opryszczki narządów płciowych. Mimo że ona i jej partner stosowali prezerwatywę, a ona brała leki przeciwwirusowe, aby zmniejszyć ryzyko przeniesienia, Dawson nadal martwił się tym ryzykiem. „Czy naprawdę mogę zapewnić mu bezpieczeństwo?” - pisze. „Jak zareagowałby, gdyby stało się najgorsze? Czy byłby tak okrutny jak moja była? ”W końcu jej była odpowiedziała na diagnozę opryszczki, nazywając ją„ dziwką ”i stwierdzając:„ to właśnie dostaję za zakochanie się w dziewczynie takiej jak ty ”.

Z powodu zarówno fizycznych, jak i psychicznych żniw, naukowcy spędzili dziesięciolecia, próbując stworzyć szczepionkę przeciw opryszczce. Ale jak dotąd najbardziej udane osiągnięcia medyczne dotyczyły leków przeciwwirusowych, które zmniejszają ryzyko wybuchów i przenoszenia.

Leki przeciwwirusowe, takie jak acyklowir (Zovirax), wprowadzone w 1982 r. I walacyklowir (Valtrex), zatwierdzone w 1995 r., Zmniejszyły śmiertelność noworodków z opryszczką z 80 do 10 procent. Oba leki doustne działają poprzez blokowanie enzymu, który opryszczka wykorzystuje do kopiowania się i rozprzestrzeniania do innych komórek. Zmniejsza to rozprzestrzenianie się wirusa - tj. Uwalnianie wirusa, które może powodować zmiany chorobowe i infekować innych - ale nie może wyeliminować utajonego wirusa, który utrzymuje opryszczkę przy życiu. Innymi słowy, leki przeciwwirusowe odnoszą się do objawów opryszczki, ale nie do przyczyny.

W tym przypadku edycja genów może mieć kluczową zaletę. Ale aby zrozumieć, dlaczego edycja genomu może być tak obiecującą drogą naprzód, najpierw musisz zrozumieć, co sprawia, że ​​opryszczka jest tak trudna do pokonania.

Trwały wirus

Biologicznie opryszczka robi wrażenie. Wirus utrzymuje się przez całe życie, ponieważ nauczył się ukrywać głęboko w naszym centralnym układzie nerwowym, sprytnie unikając naszego układu odpornościowego. W przypadku opryszczki jamy ustnej HSV-1 zwisa w zwoju trójdzielnym, gromadzie nerwowej w czaszce. W przypadku opryszczki narządów płciowych, zarówno HSV-1, jak i HSV-2, kulą się wzdłuż kręgosłupa w zwojach korzenia grzbietu.

W dowolnym momencie - zwykle po jakimś uszkodzeniu układu odpornościowego - ta ukryta infekcja może się reaktywować, powodując wybuch.

„To, co oni [HSV-1 i HSV-2] robią, to infekują skórę [komórki], a następnie szybko kończą w neuronie, komórce nerwowej”, wyjaśnia Dropulic. Tam wirus „ustanawia trwałą infekcję”. Twój układ odpornościowy nie może rozpoznać tego rodzaju utajonej infekcji, a nawet gdyby mógł, zaatakowanie oznaczałoby zaatakowanie własnych komórek nerwowych - co spowodowałoby poważne skutki uboczne. Ponadto wirus ma „wiele białek, których używa do hamowania naszego układu odpornościowego”, dodaje Dropulic.

Chociaż od dziesięcioleci wiemy o tej właściwości opryszczki, naukowcy nigdy nie byli w stanie bezpiecznie i skutecznie celować w te komórki. W rzeczywistości większość eksperymentalnych szczepionek przeciw opryszczce ma na celu zapobieganie infekcji u osób bez opryszczki lub tłumienie wydalania wirusa u osób, które już ją mają. Podobnie jak układ odpornościowy, szczepionki nie mogą atakować utajonego, ukrywając opryszczkę bez ryzyka uszkodzenia nerwów.

Enter: edycja genów. Ta potężna procedura polega na wprowadzeniu wytworzonego przez człowieka enzymu, który „przycina” geny w kluczowych punktach, a następnie może je modyfikować lub wstawiać zamiast nich różne segmenty. Naukowcy mają nadzieję, że potencjalnie eliminując choroby dziedziczne osadzone w składzie genetycznym danej osoby, któregoś dnia zostaną zarażone nieuleczalnymi wirusami, takimi jak opryszczka i HIV.

„W dziedzinie edycji genów mamy takie nowe, niemal pozornie fantastyczne naukowo białka, które czasami nazywane są„ nożyczkami molekularnymi ””, mówi Keith Jerome, wirusolog z Fred Hutchinson Cancer Research Center, który jest współautorem badania z 2016 r. czasopismo JCI Insight o edycji genów u myszy zakażonych opryszczką. Jest to pierwsze badanie, które wykazało, że technologia edycji genów może dotrzeć do ukrytego wirusa w komórce nerwowej, i jako pierwsza wykorzystała tę technologię do uszkodzenia części DNA wirusa.

W badaniach Jerome'a ​​nożyczki molekularne wchodzą do komórki i szukają określonej sekwencji DNA, która występuje tylko w wirusie opryszczki. Po znalezieniu DNA specyficznego dla opryszczki nożyce przecinają go na pół. To zakłóca działanie wirusa, przez co „nie jest już w stanie reaktywować się, powodować zmian, przekazywać nowemu gospodarzowi żadnego z tych problemów”, mówi.

To prawda, że ​​technologia edycji genów zastosowana w badaniu Jerome'a ​​była w stanie dotrzeć do wystarczającej ilości DNA, aby dezaktywować niewielką część wirusa u myszy - około 2 do 4 procent. Jednak możliwe jest, że wydajne technologie edycji genów, takie jak CRISPR, mogą zrobić więcej. „Jeśli uda nam się go udoskonalić w przyszłych badaniach, byłby to sposób na całkowitą dezaktywację całego wirusa u osoby” - mówi. Laboratorium Jerome'a ​​kontynuuje badania nad użyciem edycji genów w leczeniu opryszczki, a także HIV, wirusowego zapalenia wątroby typu B i HPV.

Oddalasz chorobę?

Wcinanie się w DNA ludzi jest znacznie bardziej bezpośrednią drogą niż poprzednie próby szczepionek, nawet te najbardziej innowacyjne. Firma zajmująca się immunoterapią Genocea Biosciences stworzyła szczepionkę przeciw opryszczce GEN-003, badając komórki T osób zarażonych opryszczką, a następnie porównując je z osobami, które zostały narażone, ale nie zostały zarażone. Korzystając z tych informacji, stworzył szczepionkę, która, jak ma nadzieję, pomoże komórkom T większości ludzi rozpoznać białka w wirusie opryszczki, aby z nimi walczyć, mówi Jessica Flechtner, dyrektor ds. Naukowych w Genocea.

Próby wykazały, że u osób, które miały opryszczkę narządów płciowych, szczepionka była w stanie zmniejszyć wydalanie wirusa. Ale dla niektórych środowisk medycznych szczepionka nie zmniejszyła jej wystarczająco.

Ponieważ wydaje się, że szczepionka nie działała lepiej niż walacyklowir, lek stosowany w leczeniu epidemii opryszczki, Josh Bloom z American Council on Science and Health pisze, że „wydawałoby się, że ma ciężką bitwę” po zatwierdzeniu. W tej chwili szczepionka nie będzie mogła przejść do testów FDA, jeśli nie zapewni finansowania ze strony korporacji.

Mimo to naukowcy badający edycję genów podkreślają, że badania nad szczepionkami pozostają ważną częścią walki z opryszczką. Na przykład większość badań dotyczących edycji genów i opryszczki koncentruje się tylko na leczeniu terapeutycznym przeznaczonym dla osób, które już mają opryszczkę. Ale co z ludźmi, którzy chcą się chronić przed zarażeniem wirusem?

„Szczepionka może zapobiec infekcji, prawdopodobnie inżynieria genomu nie”, pisze w e-mailu Robert Jan Lebbink, profesor mikrobiologii medycznej w University Medical Center w Utrechcie, który studiuje edycję genów jako leczenie opryszczki. „Opracowanie szczepionek w celu zapobiegania / ograniczania zakażeń wirusem opryszczki pozostaje głównym celem i powinno być kontynuowane”.

Jednym z możliwych działań zapobiegawczych na horyzoncie jest szczepionka przeciw opryszczce zawierająca niektóre nieaktywne części wirusa zaprojektowana przez Harveya M. Friedmana, profesora medycyny na University of Pennsylvania. Szczepionka, która obecnie oczekuje na badania na ludziach, zawiera dwa białka, które wirus opryszczki wykorzystuje do omijania naszego układu odpornościowego. Friedman ma nadzieję, że szczepionka nauczy ciało rozpoznawania tych białek, dzięki czemu będzie w stanie zwalczyć wirusa opryszczki, jeśli kiedykolwiek go spotka.

Jednak Friedman przyznaje również, że sama szczepionka może nie być skuteczna przeciwko opryszczce; naukowcy mogą opracować kombinowane metody leczenia. Jako przykład wskazuje na pracę Akiko Iwasaki, profesora immunobiologii oraz biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej na Uniwersytecie Yale. Iwasaki pracował nad metodą „prime and pull”, która wykorzystywałaby szczepionkę i miejscową aplikację do zebrania aktywowanych komórek T we właściwym miejscu.

Jerome również uważa, że ​​przyszłość leczenia opryszczki leży w leczeniu uzupełniającym. „Idealnym światem byłoby: mamy lekarstwo poprzez edycję genów, aby ludzie zarażeni teraz i mający problemy z wirusem mogli zostać wyleczeni i uwolnieni od tych problemów; a nasi ludzie od szczepionek wymyślają skuteczną szczepionkę, która zapobiega nowej infekcji ”, mówi. „To byłby idealny wynik. Mam więc nadzieję, że tak się stanie. ”

Czy możemy edytować gen opryszczkę?