Neue Technologie ermöglicht es Wissenschaftlern, HIV gezielt, Krebszellen

T-Zellen sind in gewisser Weise die weißen Ritter, die durch deinen Blutkreislauf patrouillieren.

Und ein neuer Durchbruch könnte dazu beitragen, die Kräfte dieser biologischen Wachen zu stärken.

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Forscher der University of California, San Francisco (UCSF) haben am Montag bekannt gegeben, dass sie wichtige Teile von T-Zellen verändern können, wie sie auf das HIV-Virus reagieren und Proteine ​​in Krebszellen verändern.

Dr. Alexander Marson, ein UCSF Sandler Fellow und leitender Autor der neuen Studie, die online in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, sagte Healthline, dass die von seinem Team angewandte Methode als "Revolution der Genombearbeitung" angesehen wird. "

Bis jetzt blieben die relativ neuen Methoden, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) und Cas9, ein praktisches Rätsel.

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Cas9, ein programmierbares Enzym, wirkt als "Schere", indem es Teile der DNA einer Zelle bindet und aufspaltet.

Mit dieser Methode können Wissenschaftler neue Informationen in das Genom einer Zelle einfügen.

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Um das Potential dieser Methoden aufzuzeigen, konzentrierte sich Marson auf die leicht zugänglichen Funktionen der äußeren Membran einer T-Zelle.

"Wir haben die letzten anderthalb Jahre damit verbracht, die Bearbeitung in funktionalen T-Zellen zu optimieren", sagte er. "Es gibt eine Menge potenzieller therapeutischer Anwendungen und wir möchten sicherstellen, dass wir dies so stark wie möglich vorantreiben. "

Weitere Informationen: Designer-T-Zellen beseitigen Autoimmunerkrankungen»

Veränderung der Fähigkeiten einer T-Zelle

Bei richtiger Funktion können T-Zellen Körperanomalien wie Viren oder Bakterien angreifen, um Sie gesund zu erhalten.

Bei Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose und rheumatoider Arthritis spielen diese Zellen verrückt und greifen gesundes Gewebe an.

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Die CRISPR / Cas9-Technik wurde 2012 an der University of California in Berkeley erfunden und bot Molekularbiologen die Möglichkeit, DNA für eine Vielzahl therapeutischer Fähigkeiten kostengünstig zu bearbeiten.

T-Zellen sind eine Art von weißen Blutkörperchen. Bearbeiten ihrer genetischen Informationen ist wie das Schwert eines Ritters mit einem Lichtschwert zu ersetzen.

Im letzten Fall konnte das UCSF-Labor ein Protein namens CXCR4 deaktivieren, das von HIV ausgenützt werden kann. Dieses Oberflächenprotein kann es dem Virus ermöglichen, gesunde T-Zellen zu infizieren und AIDS zu verursachen.

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In einem anderen Fall konnten die Forscher das Protein PD-1, ein heißes Ziel im Bereich der Krebsimmuntherapie, abschalten. PD-1 wirkt als Bremse für T-Zellen, und Krebszellen können es gut ausnutzen.

Forscher hoffen, eines Tages in der Lage zu sein, T-Zellen von einem Patienten zu entfernen, ihre DNA nach Bedarf zu bearbeiten und sie wieder in die Person zu implantieren, ohne dass die Zellen die genetische Gesundheit der künftigen Nachkommenschaft beeinflussen.

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"Das ist die Vision", sagte Marson.

Bisher konnten Forscher die Elektroporation nutzen, bei der die Schutzmembran einer Zelle durchlässig gemacht wird. Dies ermöglichte den Forschern, eine Kombination aus Cas9-Proteinen und einer einfach geführten Ribonukleinsäure (RNA), einem Molekül, das für das Erbgut aller Lebewesen unerlässlich ist, zu finden.

Mit dieser Technik haben die Forscher CXCR4 und PD-1 erfolgreich bearbeitet und diese editierten Zellen für die Forschung herausgezogen. Ziel ist es, diese Zellarten für neue Therapien gegen HIV und Krebszellen einzusetzen.

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Diese neue Forschung sowie CRISPR / Cas9 sind Teil einer gemeinsamen Initiative von Forschern der UC Berkeley, UCSF und der Stanford University, bekannt als Innovative Genomics Initiative.

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Ein neues Werkzeug mit neuen Bedenken

Während die neuen Entdeckungen eines Tages zu wirksamen Therapien führen können, sind CRISPR und Cas9 neue Werkzeuge in der Molekularbiologie.

Sie haben sowohl Aufregung als auch Bedenken darüber bekommen, wie schnell sie angenommen wurden und wie sie benutzt werden.

Seit seiner Entdeckung im Jahr 2012 haben Patentanmeldungen und die Finanzierung von CRISPR-Forschung von medizinischen Einrichtungen wie den Massachusetts Institute of Technology (MIT) dramatisch zugenommen, so die Zeitschrift Nature.

Es hat den Reiz, dass es billig ist - weniger als 100 US-Dollar - und relativ einfach das gesamte Erbgut eines Organismus untersuchen kann. Dies hat viele die Sicherheit und Ethik seiner Verwendung in Frage gestellt.

Im April veröffentlichten chinesische Forscher eine Veröffentlichung, in der sie darlegten, wie sie mit den CRISPR / Cas9-Techniken menschliche Embryonen modifizieren können. Sie haben ethische Bedenken umgangen, indem sie Eier verwendet haben, die von zwei Spermien befruchtet wurden, die nicht zu einer Lebendgeburt führen konnten.

Marson sagte, er sei aufgeregt wegen der Fortschritte, aber er mildert die Aufregung, da er die Sorgen um ihn herum kennt.

Es gibt "ausgetretenen Boden", der modifizierte T-Zellen in Patienten implantiert, und Unternehmen arbeiten derzeit daran, ihre Sicherheit zu gewährleisten, sagte er.

"Lass mich klarstellen: Wir versuchen nicht, Kinder gentechnisch zu verändern", sagte Marson. "Ich denke, CRISPR-bearbeitete T-Zellen werden letztendlich Patienten betreffen, und es wäre falsch, nicht darüber nachzudenken, welche Schritte wir unternehmen müssen, um sicher und effektiv dorthin zu gelangen. "

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