Eliminan el VIH del genoma de animales vivos

El estudio ha sido posible gracias a la combinación de tratamientos de larga duración y la tecnología de edición genética CRISPR- Cas9 y supone un paso crítico hacia el desarrollo de una posible cura para el Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH)

Foto: iStock

Después de un tratamiento de fármacos de larga duración y en combinación con tecnología de edición de genes basada en CRISPR-Cas9, investigadores de la Escuela de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple y el Centro Médico de la Universidad de Nebraska -UNMC- han logrado eliminar por primera vez del genoma de 5 ratones el ADN del VIH-1, el responsable del desarrollo de la enfermedad del SIDA.

El estudio, titulado Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice y que se publica esta semana en la revista Nature Communications, marca un paso crítico hacia el desarrollo de una posible cura para la infección por VIH en seres humanos.

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"Nuestro estudio muestra que el tratamiento para suprimir la replicación del VIH y la terapia de edición de genes, cuando se administran de forma secuencial, pueden eliminar el VIH de las células y los órganos de los animales infectados", declara Kamel Khalili, director del Centro de Neurovirología en la Escuela de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple y autor principal del estudio.

"Este logro no podría haber sido posible sin un trabajo en equipo extraordinario que incluyó virólogos, inmunólogos, biólogos moleculares, farmacólogos y expertos farmacéuticos", explica Howard Gendelman del Departamente de Farmacologia y Neurociencia Experimental en la UNMC y co-autor de la investigación. "Solo al juntar nuestros recursos pudimos hacer este descubrimiento innovador".

Un paso más cerca de la cura del SIDA

El tratamiento actual del VIH se centra en el uso de la terapia antirretroviral (ART). El ART suprime la replicación del VIH pero no elimina el virus del cuerpo. Por lo tanto, el tratamiento antirretroviral no es una cura para el VIH y requiere un uso de por vida. Si se detiene este tratamiento, el virus del VIH repunta, renovando la replicación y alimentando el desarrollo de la enfermedad del SIDA. Este repunte del VIH se atribuye directamente a la capacidad del virus para integrar su secuencia de ADN en los genomas de las células del sistema inmunitario, donde permanece inactivo y más allá del alcance de los medicamentos antirretrovirales.

Al igual que en ART, la edición de genes no puede eliminar completamente el VIH por sí sola.

Ya en un trabajo anterior, el equipo del doctor Khalili utilizó la tecnología CRISPR-Cas9 para desarrollar un nuevo sistema de edición de genes y de terapia génica destinado a eliminar el ADN del VIH de los genomas que albergan el virus. En ratas y ratones, demostraron que el sistema de edición de genes podría eliminar de manera efectiva grandes fragmentos de ADN del VIH de las células infectadas, lo que afectaría significativamente la expresión de genes virales. Sin embargo, al igual que en ART, la edición de genes no puede eliminar completamente el VIH por sí sola.

Para el nuevo estudio Khalili y sus colegas combinaron su sistema de edición de genes con una estrategia terapéutica recientemente desarrollada conocida como ART de liberación prolongada y acción lenta conocida como LASER ART y que fue desarrollada por el Dr. Gendelman y Benson Edagwa, profesor asistente de farmacología en la UNMC.

Un nuevo tratamiento combinado

LASER ART se dirige a los reservorios virales y mantiene la replicación del VIH a bajos niveles durante largos períodos de tiempo, lo que reduce la frecuencia de la administración de ART. El desarollo de estos fármacos de larga duración fue posible gracias a cambios farmacológicos en la estructura química de los antirretrovirales.

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De este modo, el fármaco modificado se empaquetó en nanocristales, que se distribuyen fácilmente a los tejidos donde es probable que el VIH esté inactivo. A partir de ahí, los nanocristales, almacenados dentro de las células durante semanas, liberan lentamente el medicamento. Khalili explica que "queríamos ver si el LASER ART podía suprimir la replicación del VIH durante el tiempo suficiente para que CRISPR-Cas9 liberara completamente a las células del ADN viral".

Tras el tratamiento se consiguió eliminar completamente el VIH del ADN en un tercio de los ratones infectados previamente

Para probar su idea, los investigadores utilizaron ratones diseñados para producir células T humanas susceptibles a la infección por VIH, lo que permite una infección viral a largo plazo. Una vez establecida la infección, los ratones se trataron con LASER ART y posteriormente con CRISPR-Cas9. Al final del período de tratamiento, los ratones se examinaron para determinar la carga viral. Los análisis revelaron la eliminación completa del ADN del VIH en aproximadamente un tercio de los ratones infectados por el VIH.

"Necesitamos la administración conjunta LASER ART como de CRISPR-Cas9 para desarrollar una cura para la infección por VIH", declara Khalili. "Sin embargo, ahora tenemos un camino claro para avanzar hacia los ensayos en primates no humanos y posiblemente ensayos clínicos en pacientes humanos en menos de un año" concluye.

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