Инактивация двух генов ВПЧ останавливает развитие карциномы

Исследователи Медицинского центра Дюкского университета смогли деструктурировать гены Е6 и Е7 вируса папилломы человека, что привело к саморазрушению опухоли шейки матки.
Вирус папилломы человека (ВПЧ) является возбудителем практически всех карцином шейки матки и многих видов рака головы и шеи. Науке известно, что геном раковых клеток ВПЧ интегрируется с клеточным геномом на уровне двух онкогенов – Е6 и Е7, которые и обуславливают развитие патологии.
Учёные воздействовали на гены вируса папилломы человека, которые блокируют защиту клеток человеческого организма и провоцируют развитие карциномы шейки матки. Для запуска CRISPR против вируса необходимы два компонента: направляющая РНК, последовательность которой совпадает с ДНК целевых генов вируса, и белок Cas9, который эту ДНК разрезает.
Для доставки к цели учёные создали противовирусный вектор на основе инактивированного ВИЧ. Таким вектором с анти-ВПЧ конструктором заразили культуру клеток карциномы шейки матки. В результате все клетки карциномы, получившие специфический CRISPR/Cas9-конструктор против Е6 и Е7 генов ВПЧ, перестали расти. В качестве контроля использовали тот же вектор, но со случайными направляющими РНК. Клетки, получившие контрольный вектор, также остались живы.
Учёные объяснили молекулярную основу полученных результатов. Ген Е6 обычно блокирует деятельность белка р53 человека – «хранителя генома», который запускает программу самоуничтожения клетки, если в ней происходит что-то потенциально опасное. А ген Е7 блокирует белок Rb с аналогичной функцией.
Профессор Брайан Каллен (Bryan Cullen) считает, что нейтрализуя гены Е6 и Е7, «мы всего лишь пробуждаем к действию собственные защитные механизмы клеток человека, которые у них изначально были. В результате онкологические клетки погибают в результате апоптоза», а здоровые клетки не подвергаются никакому воздействию.
CRISPR-система была обнаружена в начале 2000-х как бактериальная система обороны против вирусов. Изучая геномы различных видов бактерий, учёные заметили повторяющиеся последовательности ДНК, между которыми находились короткие уникальные отрезки, получившие название CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Как оказалось, они получены от вирусов, инфицировавших бактерии ранее. Бактерии сохраняют «на память» небольшие фрагменты ДНК вирусов, чтобы в будущем распознавать и уничтожать нарушителей». Эту защитную работу осуществляет белок Cas9.
Исследователям удалось освоить принцип CRISPR для использования его в разных целях. Например, можно в модели создавать управляемые мутации, или наоборот – устранять дефекты в ДНК.
Новый метод инактивации вирусов в клетках млекопитающих является не только новым, но и перспективным. Он способен изменить тактику и стратегию борьбы с вирусами гепатита В и С, а также герпеса человека.