CRISPR-Cas ‘gumt’ alle sporen van hiv uit (in het lab)

Een mooi staaltje Nederlands onderzoek het team van dr. Elena Herrera-Carrillo van het Amsterdam UMC heeft laten zien dat ze in het laboratorium met CRISPR-Cas-technologie alle sporen van het hiv-virus kunnen verwijderen uit geïnfecteerde cellen.

Een van de belangrijkste uitdagingen bij de behandeling van hiv is dat dit virus het vermogen heeft om zijn genoom te integreren in het DNA van de gastheer. Dit maakt het virus bijzonder moeilijk te elimineren. CRISPR-Cas-technologie werkt als een moleculaire ‘schaar’ en kan met behulp van gids-RNA (gRNA) het DNA op bepaalde plekken ‘doorknippen’ om het genoom van levende organismen nauwkeurig aan te passen. In dit onderzoek gebruikte de groep CRISPR-Cas en 2 gRNA’s tegen geconserveerde hiv-sequenties. Dit zijn delen van het virusgenoom die hetzelfde blijven in alle bekende hiv-stammen, met als doel een breedspectrumtherapie die meerdere hiv-varianten effectief kan bestrijden.¹ 

Lege auto

Er deden zich echter een aantal obstakels voor bij deze strategie. Zo was de lentivirale vector (het ‘voertuig’) te groot voor ‘de bagage’, ofwel de cassette die codeert om de therapeutische CRISPR-Cas-reagentia naar de cellen te transporteren.² Een ander probleem was dat de hiv-reservoircellen ‘terugslaan’ als de hiv-antiretrovirale behandeling wordt gestopt. De onderzoekers kozen ervoor om de grootte van de vector te minimaliseren. Hierdoor werd de bagage beter afgeleverd bij de met hiv-geïnfecteerde cellen.² Bovendien konden de onderzoekers de ‘verborgen’ hiv-reservoircellen aanpakken door zich te richten op specifieke eiwitten op het oppervlak van deze cellen (CD4+ en CD32a+).

Volledige inactivatie

De studiegroep heeft 2 CRISPR-Cas-systemen onderzocht: saCas9 en cjCas.^3,4 SaCas9 wist hiv volledig te inactiveren met een enkelvoudig gRNA en het virale DNA te excideren (‘uit te knippen’) met 2 gRNA’s.³ De onderzoeksgroep wil nu verdergaan met preklinische modellen om een combinatie van CRISPR-therapeutica en receptor-gerichte reagentia te testen. De onderzoekers waarschuwen wel dat dit proof of concept bemoedigend kan zijn, maar dat het te voorbarig is om te verklaren dat er een functionele hiv-behandeling in het verschiet ligt.

Bronnen:

1. Yu Z, Y. Bao Y, Andrade Dos Ramos ZS, et al. CRISPR-Cas therapy towards a cure for HIV/AIDS, ESCMID 2024, poster presentation P0006.
2. Fan M, Kroon PZ, Berkhout B, et al. Impact of CRISPR-Cas gene cassettes on the packaging efficiency and transduction titer of lentiviral vectors, ESCMID 2024, poster presentation P0004.
3. Yu Z, Y. Bao Y, Alcalá Lalinde A, et al. Elimination of infectious HIV DNA by CRISPR–saCas9, ESCMID 2024, poster presentation P0026.
4. Y. Bao, Yu Z, Herrera-Carrillo E, et al. Extinction of all infectious HIV in cell culture by the CRISPR-cjCas9 system, ESCMID 2024, poster presentation P0013.