Hoy, gracias a los notables avances en los medicamentos antirretrovirales, la mayoría de las personas con el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) pueden esperar vivir una vida casi normal. Pero eso significa seguir tomando medicamentos de por vida. Si se detienen, el VIH regresa en solo unas semanas. Resulta mucho más difícil encontrar una cura permanente para la infección por VIH, donde el virus se elimina total y permanentemente del cuerpo. Por lo tanto, me alientan los trabajos recientes que demuestran que es posible eliminar el VIH en un modelo de ratón, y quizás, con un progreso continuo, algún día realmente curemos el VIH en los seres humanos.
Este enfoque innovador se basa en un doble golpe: los medicamentos y la edición genética. En primer lugar, los ratones infectados por el VIH recibieron una forma experimental de tratamiento antirretroviral de acción prolongada (ART) que suprime la replicación viral. Este paso eliminó la infección activa por VIH. Pero se necesitaba más porque el VIH puede "esconderse" insertando su ADN en los cromosomas de su huésped, permaneciendo inactivo hasta que las condiciones sean adecuadas para la replicación viral. Para llegar a este reservorio infeccioso, los investigadores infundieron a los ratones un sistema de edición de genes diseñado para cortar cualquier ADN del VIH que todavía se encuentra al acecho en los genomas de su bazo, médula ósea, ganglios linfáticos y otras células. ¿El resultado? Los investigadores no detectaron signos de VIH en más de un tercio de los ratones que recibieron el tratamiento de combinación.
El nuevo estudio en Nature Communications es el producto de una colaboración entre los laboratorios financiados por los NIH de Howard Gendelman, Centro Médico de la Universidad de Nebraska, Omaha, y Kamel Khalili, Universidad de Temple, Filadelfia. Un virólogo de entrenamiento, hace años, Khalili se dio cuenta de que la capacidad del VIH para integrarse en los genomas de las células de su huésped significaba que la enfermedad no podía considerarse solo como una infección viral típica. También tenía un componente genético, lo que sugiere que una cura del VIH podría requerir una respuesta genética.
En ese momento, sin embargo, las herramientas para eliminar el ADN del VIH de las células humanas sin dañar el genoma humano no estaban disponibles. Esto ha cambiado en los últimos años con el descubrimiento y posterior desarrollo de una herramienta de edición de genes muy precisa conocida como CRISPR / Cas9.
Los sistemas de edición CRISPR / Cas9 se basan en una guía de secuencia específica de ARN para dirigir una enzima bacteriana (Cas9) similar a una tijera al lugar correcto en el genoma, donde se puede usar para cortar, reemplazar o reparar enfermedades causantes de enfermedades. mutaciones Se están realizando esfuerzos para aplicar CRISPR / Cas9 en el tratamiento de la enfermedad de células falciformes , la distrofia muscular y más.
¿CRISPR / Cas9 también podría eliminar el ADN del VIH de las células infectadas y eliminar la infección para siempre? Este enfoque podría ser particularmente útil para las personas que reciben TAR y tienen ADN del VIH persistente en las células de su líquido cefalorraquídeo. Un estudio reciente financiado por los NIH en el Journal of Clinical Investigation encontró que una asociación entre este reservorio de VIH y las dificultades neurocognitivas.
Un trabajo anterior realizado por el equipo de Khalili demostró que CRISPR podría efectivamente eliminar el ADN del VIH de los genomas de las células huésped. El problema era que, cuando se administraba por sí solo, CRISPR no podía cortar hasta el último fragmento de ADN viral de todas las células, según fuera necesario, para deshacerse del VIH por completo y de forma permanente. Fue crucial reducir la carga de los genomas del VIH al nivel más bajo posible.
Mientras tanto, el laboratorio de Gendelman había estado trabajando para desarrollar una forma nueva y más efectiva de administrar el TAR. A menudo entregados en combinaciones, los medicamentos ART estándar son efectivos para suprimir la replicación del VIH. Sin embargo, las personas necesitan tomar sus medicamentos orales diariamente sin falta. Además, la mayoría de los medicamentos de terapia triple de ART son solubles en agua, lo que significa que el cóctel de medicamentos es procesado y excretado rápidamente por el cuerpo sin llegar a muchos lugares del cuerpo donde se esconde el VIH.
En su búsqueda por hacer que el tratamiento de la TAR funcionara más eficazmente con menos dosis, el equipo de Gendelman alteró la composición química de los medicamentos antirretrovirales, generando nanocristales solubles en grasa. Los nanocristales se empaquetaron en nanopartículas y se administraron mediante inyección intramuscular. La nueva formulación de fármaco, conocida como ART de liberación lenta y acción prolongada (LASER), alcanza los ganglios linfáticos, el bazo, los intestinos y los tejidos cerebrales donde se esconde el VIH. Una vez allí, se almacena y libera lentamente con el tiempo. Aún así, como el ART convencional, el ART LASER nunca puede curar completamente el VIH.
Entonces, Gendelman se unió a Khalili para preguntar: ¿Qué pasaría si el LASER ART fuera seguido por una ronda de CRISPR / Cas9? En una serie de estudios, los investigadores probaron LASER ART y CRISPR / Cas9, tanto solos como en combinación. Un total de 23 ratones infectados con VIH diseñados para tener algunas características inmunitarias "humanizadas" recibieron la terapia de combinación experimental.
Como se esperaba, ni LASER ART ni CRISPR / Cas9 demostraron ser suficientes para erradicar el VIH en los ratones. Sin embargo, cuando LASER ART y CRISPR / Cas9 se entregaron secuencialmente, los resultados fueron muy diferentes. Los investigadores no encontraron evidencia de VIH en los bazos u otros tejidos de más de un tercio de los animales tratados de forma secuencial.
Es importante tener en cuenta que este enfoque de edición de genes para erradicar el VIH se está aplicando a células no reproductivas (somáticas). El NIH no admite el uso de tecnologías de edición de genes en embriones humanos (línea germinal).
Por supuesto, los ratones, incluso con sistemas inmunitarios humanizados, no son humanos. Se necesita más investigación para replicar estos hallazgos y para descubrir cómo hacer que este enfoque del tratamiento del VIH sea más efectivo en modelos animales antes de que podamos considerar la posibilidad de pasar a los ensayos clínicos en humanos. Sin embargo, estos hallazgos proporcionan una nueva razón para una mayor esperanza de que finalmente se pueda encontrar una cura real para las decenas de millones de personas en los Estados Unidos y en todo el mundo que ahora viven con el VIH.
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