CRISPR艾滋病抗击被忽视的热带病

总的来说，寄生虫病在世界范围内影响着为数众多的人，但由于在较发达地区极为罕见，因此常常被忽视。此外，许多被忽视的疾病有不寻常的病理，使它们难以治疗。然而现在，由乔治华盛顿大学(George Washington University, GW)科学家领导的一个国际研究小组已经成功地使用了基因编辑工具CRISPR/Cas9来限制导致血吸虫病和肝吸虫感染的寄生虫的影响。

这些发现最近通过eLife上的两项新研究发表。第一篇文章题为《血吸虫、曼氏血吸虫-1核糖核酸酶的程序化基因组编辑》和另一篇文章《肝吸虫颗粒的程序化敲除突变可降低感染引起的肝胆疾病毒性》。

乔治华盛顿大学医学与健康科学学院微生物学、免疫学和热带医学教授Paul Brindley博士解释说:“我们使用CRISPR/Cas9‘敲除’的基因导致我们的动物模型感染症状明显减轻。”“我们的研究还表明，这种革命性的生物医学新方法——crispr / cas9——可以用于研究寄生虫，这是热带气候下的一个重大公共卫生问题。”

CRISPR在研究各种疾病方面的影响是不可低估的。这项技术使研究人员能够精确地定位和消除产生特定蛋白质所需的基因信息。虽然这种工具以前也在其他物种中使用过，但目前还不清楚它是否可以分别用于导致血吸虫病和肝脏吸虫感染的曼氏血吸虫和viverrini血吸虫。

血吸虫病可导致严重的健康问题，包括对肝脏和肾脏的损害、不孕不育和膀胱癌。淡水蠕虫S. mansoni一旦进入血液，就通过在皮肤上钻洞进入人体，然后转移到各个器官，在那里迅速开始繁殖。寄生虫的卵会释放出几种分子，包括一种叫做-1核糖核酸酶的蛋白质，这种蛋白质会破坏周围的组织。研究小组使用CRISPR/Cas9敲除了这种蛋白质，发现它大大降低了疾病的影响。

“血吸虫卵暴露在Cas9包裹着引导RNA互补ω1通过电穿孔或转导与慢病毒粒子,”作者写道。一些卵子也用单链供体模板进行了转染。序列的扩增子gene-edited寄生虫展出Cas9-catalyzed突变包括homology-directed修复等位基因,和其他分析显示消耗的ω1成绩单和核糖核酸酶。Gene-edited鸡蛋未能在巨噬细胞极化Th2细胞因子反应/ t细胞共培养,而肺肉芽肿周围ω1-mutated鸡蛋的体积后尾静脉注入小鼠大大降低。”

肝吸虫感染可引起一种称为胆管癌的肝癌，由弧菌引起。这种寄生虫通过使用未煮熟或未煮熟的鱼的东南亚传统菜肴传播。一旦进入人体，寄生虫就会进入人体肝脏，并分泌一种被称为颗粒蛋白的蛋白质，这种蛋白质可能会促使肝细胞增殖，从而增加患癌症的风险。研究人员使用CRISPR/Cas9使编码颗粒蛋白的基因失活，并制造出只能产生很少这种蛋白的寄生虫，从而显著减轻了肝脏fluke感染的症状。

布林德利总结说:“这些被忽视的热带病影响着主要生活在东南亚、撒哈拉以南非洲和拉丁美洲的2.5亿多人。”CRISPR/Cas9是一种可以用来限制这些感染影响的工具。随着我们努力通过这项新技术更好地了解这些寄生虫如何入侵和损害我们的身体，我们将为治疗和疾病控制找到新思路。