< Terug naar vorige pagina

Project

Doelgerichte aanpassing van het PSIP1 gen coderend voor LEDGF/p75 beschermt cellen tegen HIV infectie.

Gentherapie heeft de laatste jaren getoond dat het een behandeling, en soms genezing, kan voorzien voor ziekten die anders onbehandelbaar of zeer moeilijk te behandelen zijn. De ontdekking Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), de ontrafeling van het mechanisme achter het CRISPR-gebaseerde prokaryote adaptieve immuunsysteem (CRISPR-associated system, Cas) en het omvormen van dit systeem tot een efficiënt gene editing platform, heeft gezorgd voor een omwenteling in de moleculaire biologie en het ontwikkelen van verbeterde en nieuwe gentherapiën. Het gebruiksgemak en de flexibiliteit van het CRISPR/Cas9 nuclease systeem heeft geleid tot toepassingen in bijna alle onderzoeksdomeinen in de biologie, zoals de ontwikkeling van cel-gebaseerde modellen, ontrafelen van ziektemechanismen, identifcatie van specifieke doelwitten, het genereren van transgene diermodellen en planten, en het moduleren van transcriptie. 

Het humaan immunodeficiëntie-virus (HIV) maakt gebruik van cellulaire co-factoren om zijn infectie cyclus succesvol af te ronden. Interfereren met deze co-factoren is een effectieve manier om cellen te beschermen tegen HIV infectie, zoals werd aangetoond bij de natuurlijk voorkomende CCR5del32 mutaties en ablatie van CCR5 met behulp van Zn-vinger nucleases. Een van de toepassingen voor CRISPR/Cas9 is het sleutelen aan immuuncellen in de strijd tegen HIV/AIDS.

LEDGF/p75 is een cellulaire co-factor, gecodeerd door het PSIP1 gen, die door het lentivirale integrase (IN) eiwit als deel van het HIV pre-integratie complex gebruikt wordt om zich te hechten aan het chromatine van de geïnfecteerde cel waardoor integratie vergemakkelijkt. LEDGF/p75 depletie resulteerd in defectieve HIV replicatie. In de cel functioneert LEDGF/p75 als verankering voor cellulaire eiwitten en hun respectievelijke proteïne-complexen met het gastheer genoom. Naast CRISPR KO, onderzochten we plaats-specifieke editing van het PSIP1 locus met behulp van CRISPR, waarbij het codon voor aspartaat op position 366 veranderd werd in asparagine (D366N). HIV IN kan niet binden aan LEDGF D366N, terwijl de cellulaire functie van LEGDF/p75 niet geaffecteerd wordt. In de resulterende LEDGF D366N cellen toonden we aan dat HIV-IN niet langer bond, terwijl de interactie met cellulaire bindingspartners onveranderd bleef. Zoals bij LEDGF/p75 knock-out cellen, was er geen HIV replicatie in LEDGF D366N cellen, gedeeltelijk omwille van de verminderde HIV integratie. De provirussen die toch nog integreerden onder deze condities vertoonden een verwaarloosbare of geen transcriptionele activiteit.

Deze resultaten onderstrepen het potentieel van plaats-specifieke CRISPR/Cas9-gemedieerde knock-in om cellen te beschermen tegen virale infectie, en tonen aan dat mutatie van LEDGF/p75 een additionele strategie is die gebruikt kan worden om patiënt-afgeleide T-cellen te beschermen tegen HIV-1 infectie als onderdeel van een cell-gebaseerde therapie.

Datum:1 okt 2011 →  14 jan 2020
Trefwoorden:Gene Therapy, HIV, CRISPR/Cas
Disciplines:Genetica, Systeembiologie, Moleculaire en celbiologie
Project type:PhD project