Uma nova pesquisa revela que o DNA do HIV pode ser extirpado dos genomas de animais vivos para eliminar a infecção

Devido à natureza inata do vírus, de se esconder e ficar latente por grandes períodos de tempo, as infecções por HIV tem se provado notoriamente difíceis de serem eliminadas. No entanto, novos dados agora liberados de uma equipe de pesquisa liderada por pesquisadores da Escola de Medicina Lewis Katz da Temple University (LKSOM) e da Universidade de Pittsburgh mostram que o DNA do HIV pode ser extirpado dos genomas de animais vivos para eliminar outras infecções. Além disso, os pesquisadores são os primeiros a realizar essa proeza em três modelos animais diferentes, incluindo um modelo “humanizado” em que os ratos foram transplantados com células imunes humanas e infectados com o vírus. Os achados do novo estudo foram publicados recentemente na revista Molecular Therapy, num artigo intitulado entitled “In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models.”
Este é o primeiro estudo que demonstra que a replicação do HIV-1 pode ser completamente desligada e o vírus eliminado de células infectadas em animais com uma poderosa tecnologia de edição de genes conhecida como CRISPR / Cas9. O novo trabalho baseia-se em um estudo anterior de ‘prova de conceito’ que a equipe publicou em 2016, no qual eles usaram modelos transgênicos de rato e camundongo com DNA de HIV-1 incorporados no genoma de todos os tecidos dos corpos dos animais. Eles demonstraram que a sua estratégia poderia eliminar os fragmentos alvo do HIV-1 do genoma na maioria dos tecidos dos animais experimentais.

“Nosso novo estudo é mais abrangente”, observou o autor co-senior do estudo Wenhui Hu, M.D., Ph.D., professor associado no Centro de Pesquisa de Doenças Metabólicas do departamento de patologia da LKSOM. “Nós confirmamos os dados de nosso trabalho anterior e melhoramos a eficiência de nossa estratégia de edição de genes, e mostramos que a estratégia é eficaz em dois modelos de ratos adicionais, um representando a infecção aguda em células de ratos e outro representando a infecção crônica ou latente em células humanas “.
Neste novo estudo, a equipe do LKSOM inativou geneticamente o HIV-1 em camundongos transgênicos, reduzindo a expressão de RNA de genes virais em cerca de 60% a 95%, confirmando suas descobertas anteriores. Em seguida, testaram o seu sistema em ratinhos infectados agudamente com EcoHIV, o equivalente, no rato, do HIV-1 humano.
“Durante a infecção aguda, o HIV replica ativamente”, explicou o pesquisador co-senior do estudo Kamel Khalili, Ph.D., professor e presidente do departamento de neurociência da LKSOM. “Com os camundongos EcoHIV, fomos capazes de investigar a capacidade da estratégia CRISPR / Cas9 para bloquear a replicação viral e potencialmente prevenir a infecção sistêmica”. A eficiência de excisão de sua estratégia atingiu 96% em camundongos EcoHIV, fornecendo a primeira evidência para a erradicação do HIV-1 por tratamento profilático com um sistema CRISPR / Cas9.
No terceiro modelo animal, recapitulou-se uma infecção latente de HIV-1 em ratinhos humanizados enxertados com células imunitárias humanas, incluindo células T, seguidas de infecção por HIV-1. “Esses animais carregam o HIV latente nos genomas das células T humanas, onde o vírus pode escapar à detecção”, explicou o Dr. Hu. Surpreendentemente, após um único tratamento com CRISPR / Cas9, os fragmentos virais foram extirpados com sucesso de células humanas latentemente infectadas embutidas nos tecidos e órgãos do rato.
Em todos os três modelos animais, os investigadores utilizaram um sistema recombinante de administração de vectores virais adeno-associados (rAAV), baseado num subtipo conhecido como AAV-DJ / 8. “O subtipo AAV-DJ / 8 combina sorotipos múltiplos, dando-nos uma gama mais ampla de alvos celulares para a entrega do nosso sistema CRISPR / Cas9”, observou o Dr. Hu. Além disso, os pesquisadores reformularam seu anterior aparelho de edição de genes para transportar agora um conjunto de quatro RNAs guia, todos projetados para eficientemente extirpar o DNA do HIV-1 integrado do genoma da célula hospedeira e evitar a potencial evacuação mutacional do HIV-1.
Para determinar o sucesso da estratégia, a equipe mediu os níveis de RNA do HIV-1 e usou um novo e inteligente sistema de imagem de bioluminescência viva. “O sistema de imagem, desenvolvido pelo Dr. Won-Bin Young quando estava na Universidade de Pittsburgh, aponta a localização espacial e temporal de células infectadas pelo HIV-1 no corpo, permitindo-nos observar a replicação do HIV-1 em tempo real e, essencialmente, ver reservatórios de HIV-1 em células e tecidos latentemente infectados “, afirmou o Dr. Khalili.
Os pesquisadores ficaram entusiasmados com suas descobertas e estão otimistas em relação aos próximos passos. “A próxima etapa seria repetir o estudo em primatas, um modelo animal mais adequado onde a infecção pelo HIV induz à doença, a fim de demonstrar ainda mais a eliminação do DNA do HIV-1 em células T latentemente infectadas e outros locais santuários para o HIV-1, Incluindo as células cerebrais “, concluiu o Dr. Khalili,” Nosso objetivo final é um ensaio clínico em pacientes humanos “.
Fonte: GEN – Genetic Engineering & Biotechnology News