Geenin muokkaus herpeksen parantamiseksi osoittaa menestystä laboratoriokokeissa

Fred Hutch Cancer Centerin tutkijat ovat prekliinisissä tutkimuksissa havainneet, että kokeellinen geeniterapia sukupuolielinten ja suun herpesviruksen hoitoon eliminoi 90 % tai enemmän infektiosta ja vähentää tartunnan saaneen henkilön erittämän viruksen määrää. Tämä viittaa siihen, että hoito voi myös vähentää viruksen leviämistä.

”Herpes on hyvin salakavala infektio. Se piiloutuu hermosolujen sekaan ja aktivoituu sitten uudelleen aiheuttaen kivuliaita ihorakkuloita”, sanoo Keith Jerome, lääketieteen tohtori ja rokotteiden ja tartuntatautien professori Fred Hutchin yliopistossa. ”Tavoitteenamme on parantaa ihmiset tästä tartunnasta, jotta he eivät eläisi jatkuvassa pelossa epidemioista tai viruksen tartuttamisesta jollekulle toiselle.”

Jeromen ja hänen Fred Hutch Centerin tiimin 13. toukokuuta Nature Communications -lehdessä julkaistu tutkimus on rohkaiseva askel kohti herpeksen geeniterapiaa.

Kokeellisessa geeniterapiassa verenkiertoon ruiskutetaan geenejä muokkaavien molekyylien seosta, joka etsii herpesviruksen sijaintia kehossa. Seos sisältää laboratoriossa muokattuja viruksia, joita kutsutaan vektoreiksi ja joita käytetään yleisesti geeniterapiassa, sekä entsyymejä, jotka toimivat molekyylisaksina. Kun vektori saavuttaa hermoryppäitä, joissa herpesvirus piileskelee, molekyylisakset katkaisevat herpesviruksen geenit vahingoittaen niitä tai poistaen viruksen kokonaan.

”Käytämme meganukleaasientsyymiä, joka leikkaa herpesviruksen DNA:n kahdesta eri kohdasta”, sanoo tutkimuksen pääkirjoittaja, Fred Hutch Centerin tieteellinen johtaja, tohtori Martine Ober. ”Nämä leikkaukset vahingoittavat virusta niin pahasti, ettei se pysty korjaamaan itseään. Kehon omat korjausjärjestelmät tunnistavat sitten vaurioituneen DNA:n vieraaksi ja poistavat sen.”

Hiirimalleissa tehdyissä infektioissa kokeellinen hoito eliminoi 90 % herpes simplex -viruksen tyypistä 1 (HSV-1) kasvojen infektion eli suun herpesinfektion jälkeen ja 97 % HSV-1:stä sukupuolielinten infektion jälkeen. Hoidetuilla hiirillä kesti noin kuukauden, ennen kuin havaittiin näitä vähenemisiä, ja viruksen väheneminen näytti täydentyvän ajan myötä.

Lisäksi tutkijat havaitsivat, että HSV-1-geeniterapia vähensi merkittävästi sekä viruksen leviämisen tiheyttä että määrää.

Fred Hutchin virologit Martin Ober, PhD, ja Keith Jerome, MD, tekevät laboratoriokokeita kehittääkseen geeniterapiaa, jonka tarkoituksena on parantaa herpes. ”Jos keskustelet herpesviruksen kanssa elävien ihmisten kanssa, monet heistä ovat huolissaan siitä, leviääkö heidän tartuntansa muihin”, Jerome sanoi. ”Uusi tutkimuksemme osoittaa, että voimme vähentää sekä viruksen määrää kehossa että erittyvän viruksen määrää.”

Fred Hutchin tiimi yksinkertaisti myös geenimuokkauskäsittelyä, mikä teki siitä turvallisemman ja helpomman tuottaa. Vuoden 2020 tutkimuksessa he käyttivät kolmea vektoria ja kahta eri meganukleaasia. Viimeisimmässä tutkimuksessa käytetään vain yhtä vektoria ja yhtä meganukleaasia, jotka voivat katkaista viruksen DNA:n kahdesta kohdasta.

"Yksinkertaistettu geenimuokkausmenetelmämme on tehokas herpesviruksen eliminoinnissa ja sillä on vähemmän sivuvaikutuksia maksaan ja hermoihin", Jerome sanoi. "Tämä viittaa siihen, että hoito on turvallisempaa ihmisille ja helpompaa valmistaa, koska se sisältää vähemmän komponentteja."

Vaikka Fred Hutchin tiedemiehet ovat rohkaistuneita siitä, miten hyvin geeniterapia toimii eläinmalleissa, ja he ovat innokkaita soveltamaan havaintojaan ihmisten hoitoon, he ovat myös varovaisia kliinisiin kokeisiin valmistautumiseen tarvittavien vaiheiden suhteen. He huomauttivat myös, että vaikka nykyinen tutkimus tarkasteli HSV-1-infektioita, he työskentelevät geenimuokkaustekniikan mukauttamiseksi HSV-2-infektioihin.

”Teemme yhteistyötä monien kumppaneiden kanssa edetessämme kohti kliinisiä tutkimuksia, joilla täytämme liittovaltion sääntelyvaatimukset ja varmistamme geeniterapian turvallisuuden ja tehokkuuden”, Jerome sanoi. ”Arvostamme syvästi herpesinfektion parantamisen puolestapuhujien tukea, jotka jakavat näkemyksemme tämän infektion parantamisesta.”

Herpes simplex -virus (HSV) on yleinen infektio, joka kestää tartunnan jälkeen koko elämän. Nykyiset hoidot voivat vain tukahduttaa oireita, kuten kivuliaita rakkuloita, mutta eivät poistaa niitä kokonaan. Maailman terveysjärjestön mukaan noin 3,7 miljardilla alle 50-vuotiaalla (67 %) on HSV-1, joka aiheuttaa suun herpestä. Noin 491 miljoonalla 15–49-vuotiaalla (13 %) maailmanlaajuisesti on HSV-2, joka aiheuttaa sukupuolielinten herpestä.

Herpes voi aiheuttaa muita terveysongelmia ihmisillä. HSV-2 lisää HIV-infektion riskiä. Muissa tutkimuksissa dementia on yhdistetty HSV-1:een.