Wereldprimeur: onderzoekers verwijderen hiv volledig bij muizen
Is er een remedie voor hiv in zicht? Nieuw onderzoek heeft aangetoond hoe een reeks van twee behandelingen het virus bij muizen volledig kan verwijderen.
De eerste behandeling is een langwerkende vorm van antiretrovirale therapie met langzame effectieve afgifte (LASER).
De tweede behandeling omvat het verwijderen van viraal DNA met behulp van een genbewerkingstool genaamd CRISPR-Cas9.
In een recent Nature Communications papier, beschrijven de onderzoekers hoe ze de tweestapsbenadering testten in een muismodel van menselijk HIV.
Van de muizen die antiretrovirale LASER-therapie kregen, gevolgd door genbewerking, "werd het virus bij een derde van de geïnfecteerde dieren verwijderd uit cel- en weefselreservoirs", merken de auteurs op.
Daarentegen resulteerde de behandeling van muizen met ofwel LASER antiretrovirale therapie of genbewerking - maar niet beide - "in virale rebound bij 100% van de behandelde geïnfecteerde dieren."
"De grote boodschap van dit werk", zegt co-senior studie auteur Kamel Khalili, Ph.D., van de Lewis Katz School of Medicine (LKSOM) aan de Temple University in Philadelphia, PA, "is dat er zowel CRISPR-Cas9 nodig is. en virusonderdrukking door middel van een methode zoals LASER [antiretrovirale therapie], samen toegediend, om een genezing van de hiv-infectie te bewerkstelligen. "
Khalili is een professor in de afdeling neurowetenschappen van LKSOM en de voorzitter ervan. Hij is ook de directeur van het Centrum voor Neurovirologie van LKSOM en van het Comprehensive NeuroAIDS Center.
HIV kan zich in een slapende toestand verbergen
Volgens de meest recente cijfers van UNAIDS leefden in 2017 wereldwijd 36,9 miljoen mensen met hiv. In hetzelfde jaar liepen ongeveer 1,8 miljoen mensen het virus op.
HIV verspreidt zich wanneer een persoon in contact komt met geïnfecteerde lichaamsvloeistoffen van een andere persoon. Het verzwakt geleidelijk het immuunsysteem door cellen aan te vallen die zich verdedigen tegen infectie en zich daarin vermenigvuldigen.
Mensen met hiv die geen behandeling krijgen, lopen een hoog risico op het ontwikkelen van aids, een vergevorderde toestand van schade aan het immuunsysteem. Mensen met aids overleven doorgaans niet langer dan 3 jaar zonder behandeling.
HIV valt CD4- of T-helpercellen aan, een soort witte bloedcel die helpt bij het reguleren van de immuunrespons op infectie.
Het virus versmelt met de T-helpercel, neemt zijn DNA over en dwingt de cel om kopieën van hiv te maken. Wanneer de kopieën klaar zijn, geeft de cel ze af aan de bloedbaan, van waaruit ze meer cellen kunnen infecteren en het proces opnieuw kunnen beginnen.
Antiretrovirale therapie kan hiv stoppen, niet doden
Antiretrovirale therapie is een combinatie van geneesmiddelen die de voortgang van hiv stoppen door zich te richten op verschillende stadia van de levenscyclus van het virus.
Veel mensen met hiv die antiretrovirale therapie krijgen en zich aan hun behandelingsregime houden, kunnen een lang leven in goede gezondheid verwachten. Antiretrovirale therapie bevrijdt het lichaam echter niet van hiv, dus mensen moeten de medicijnen blijven gebruiken om de ontwikkeling van aids te voorkomen.
Als een persoon stopt met antiretrovirale therapie, kan hiv weer oplaaien en zijn levenscyclus voortzetten. Dit komt doordat het virus zijn genetisch materiaal inbrengt in de genomen van de immuuncellen die het infecteert. Dit vermogen stelt hiv in staat zich stilletjes te verbergen op een plaats die antiretrovirale therapie niet kan bereiken.
In een onderzoek uit 2017 beschreven prof.Khalili en team hoe ze CRISPR-Cas9-genbewerking gebruikten om genetisch materiaal van HIV uit het DNA van geïnfecteerde cellen te verwijderen om de virale lading enorm te verminderen. Net als bij antiretrovirale therapie verwijdert genbewerking op zichzelf echter niet alle sporen van HIV volledig.
Hun nieuwe studie beschrijft hoe LASER antiretrovirale therapie hiv aanpakt in zijn ‘virale heiligdommen’ en het via infuus voedt met medicijnen die het replicatievermogen van het virus onderdrukken.
LASER-therapie koopt tijd voor genbewerking
LASER antiretrovirale therapie verschilt van conventionele antiretrovirale therapie doordat de geneesmiddelen een andere chemie hebben, minder doses nodig hebben en langer meegaan.
LASER-antiretrovirale therapiegeneesmiddelen nemen de vorm aan van nanokristallen die snel hun weg kunnen vinden naar weefsels met slapend hiv. Eenmaal in door hiv aangetaste cellen kunnen de nanokristallen hun lading langzaam afgeven gedurende enkele weken.
Prof. Khalili legt uit dat het doel van de nieuwe studie was "om te zien of LASER [antiretrovirale therapie] de HIV-replicatie lang genoeg kon onderdrukken zodat CRISPR-Cas9 cellen volledig van viraal DNA kan ontdoen."
Ze testten de aanpak bij muizen met menselijke T-cellen die gemakkelijk hiv konden krijgen en waarin het virus inactief werd na een onderbroken antiretrovirale therapie.
Het team behandelde de muizen met LASER antiretrovirale therapie gevolgd door CRISPR-Cas9 en onderzocht vervolgens hun HIV viral load. Bij verschillende tests werd bij ongeveer een derde van de dieren geen spoor van hiv-DNA aangetroffen.
"Onze studie toont aan dat een behandeling om hiv-replicatie te onderdrukken en gen-editingtherapie, wanneer deze opeenvolgend wordt gegeven, hiv kan elimineren uit cellen en organen van geïnfecteerde dieren", concludeert prof. Khalili.
"We hebben nu een duidelijk pad om binnen een jaar door te gaan naar proeven bij niet-menselijke primaten en mogelijk klinische proeven bij menselijke patiënten."
Prof. Kamel Khalili
