Wissenschaftler entwickeln Techniken, um Zellen gegen HIV-Virus resistent zu machen

Wissenschaftler des Scripps Research Institute (TSRI) haben einen Weg gefunden, HIV-Antikörper gegen Immunzellen zu binden.

In dem, was bald den Weg für eine HIV-Kur ebnen könnte, hat ein Team von Wissenschaftlern eine Technik entwickelt, um Zellen gegen das Virus resistent zu machen. Wissenschaftler des Scripps Research Institute (TSRI) haben einen Weg gefunden, HIV-Antikörper gegen Immunzellen zu binden, wodurch eine Zellpopulation entsteht, die gegen das Virus resistent ist. Ihre Experimente unter Laborbedingungen zeigen, dass diese resistenten Zellen kranke Zellen schnell ersetzen können, was möglicherweise die Krankheit bei einer Person mit HIV heilt. "Dieser Schutz wäre langfristig", sagte Erstautor Jia Xie. Die Forscher um Richard Lerner, Studienautor, planen eine Zusammenarbeit mit den Forschern des City of Hope Zentrums für Gentherapie, um diese neue Therapie in Wirksamkeits- und Sicherheitstests zu evaluieren, wie von den bundesstaatlichen Vorschriften gefordert, bevor sie an Patienten getestet werden. "City of Hope hat derzeit aktive klinische Studien zur Gentherapie von AIDS unter Verwendung von Blutstammzelltransplantation, und diese Erfahrung wird auf die Aufgabe angewendet, diese Entdeckung in die Klinik zu bringen", sagte der Forscher John A. Zaia. "Das ultimative Ziel wird die Kontrolle von HIV bei Patienten mit AIDS ohne die Notwendigkeit für andere Medikamente sein."

"Wir bei TSRI fühlen uns geehrt, mit Ärzten und Wissenschaftlern von City of Hope zusammenarbeiten zu können, deren Expertise in der Transplantation von HIV-Patienten hoffentlich die Verwendung dieser Therapie bei Menschen ermöglichen würde", fügte Lerner hinzu. Die neue TSRI-Technik bietet einen signifikanten Vorteil gegenüber Therapien, bei denen Antikörper frei im Blutstrom mit einer relativ niedrigen Konzentration schwimmen. Stattdessen hängen Antikörper in der neuen Studie an der Oberfläche einer Zelle, blockieren HIV vom Zugang zu einem entscheidenden Zellrezeptor und verbreiten Infektion. Xie nannte es den "Nachbar-Effekt". Ein in der Nähe haftender Antikörper ist wirksamer als viele Antikörper, die im Blutstrom schwimmen. "Sie müssen nicht so viele Moleküle in einer Zelle haben, um effektiv zu sein", sagte er. Vor dem Test ihres Systems gegen HIV verwendeten die Wissenschaftler Rhinovirus (verantwortlich für viele Fälle der Erkältung) als Modell. Sie verwendeten einen Vektor namens Lentivirus, um kultivierte menschliche Zellen mit einem neuen Gen zu versorgen. Dieses Gen wies die Zellen an, Antikörper zu synthetisieren, die an den menschlichen Zellrezeptor (ICAM-1) binden, den das Rhinovirus benötigt. Da die Antikörper diese Stelle monopolisieren, kann das Virus nicht in die Zelle gelangen, um eine Infektion zu verbreiten. "Dies ist wirklich eine Form der zellulären Impfung", sagte Lerner. Da das Abgabesystem nicht genau 100 Prozent der Zellen erreichen kann, war das Endprodukt eine Mischung aus manipulierten und unentwickelten Zellen. Die Forscher fügten dann diesen Populationen Rhinovirus hinzu und warteten ab, was passieren würde. Lesen Sie über HIV-Diagnose - 5 Tests, um eine kürzlich aufgetretene HIV-Infektion zu erkennen

Die überwiegende Mehrheit der Zellen starb in etwa zwei Tagen. In Schalen mit nur unentwickelten Zellen erholte sich die Population nie. Es gab auch einen anfänglichen Absterben in den gemischten manipulierten / unentwickelten Populationen, aber ihre Anzahl kehrte schnell zurück. Nach 125 Stunden waren diese Zellpopulationen wieder ungefähr auf dem gleichen Niveau wie Zellen in einer nicht erkrankten Kontrollgruppe. Im Wesentlichen hatten die Forscher die Zellen gezwungen, in der darwinistischen "Überlebens-der-Stärksten" Selektion in einem Laboratorium zu konkurrieren. Zellen ohne Antikörperschutz starben ab und hinterließen geschützte Zellen, um zu überleben und sich zu vermehren, wobei sie das schützende Gen an neue Zellen weitergaben. Dieser Erfolg veranlasste die Forscher, die gleiche Technik gegen HIV zu testen. Um eine Person zu infizieren, müssen alle HIV-Stämme mit einem Zelloberflächenrezeptor namens CD4 binden. Also testeten die Wissenschaftler Antikörper, die möglicherweise diesen Rezeptor auf den Immunzellen schützen, die normalerweise von HIV abgetötet werden. "Diese Forschung ist möglich, weil wir spezialisierte Antikörper aus kombinatorischen Antikörperbibliotheken auswählen können", sagte Lerner.

Auch hier hat ihre Technik funktioniert. Nach der Einführung von Zellen in das Virus hatten die Forscher eine HIV-resistente Population. Die Antikörper erkannten die CD4-Bindungsstelle und blockierten, dass HIV an den Rezeptor gelangte. Die Wissenschaftler bestätigten weiter, dass diese angebundenen Antikörper HIV in Experimenten, die von den Studienkollegen Devin Sok von der International AIDS Vaccine Initiative (IAVI) und TSRI Professor Dennis R. Burton, der ebenfalls wissenschaftlich ist, geleitet wurden, wirksamer blockierten als freifließende, lösliche Antikörper Direktor des IAVI Neutralising Antibody Centre und des Zentrums für HIV / AIDS-Impfstoff-Immunologie und Immunogen-Entdeckung von National Institutes of Health (CHAVI-ID) bei TSRI. Joseph Alvarnas, M.D., Leiter der Value-Based Analytics bei City of Hope, erklärte, wie die TSRI-Technik Patienten helfen könnte, die trotz Behandlung mit anti-retroviralen Medikamenten immer noch an höheren Krankheitsraten wie Krebs leiden. "HIV ist behandelbar, aber nicht heilbar; Dies bleibt eine Krankheit, die viel Leid verursacht. Das spricht dafür, warum diese Technologien so wichtig sind ", sagte er. Zusätzlich zur möglichen Zusammenarbeit mit City of Hope, sagte Xie, der nächste Schritt in dieser Forschung ist es, technische Antikörper zu entwickeln, um einen anderen Rezeptor auf der Zelloberfläche zu schützen. Die Studie ist in der Zeitschrift veröffentlicht Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften. Lesen Sie über 12 Krankheiten, die Menschen mit HIV / AIDS betreffen

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