大刀砍向HIV病毒不是问题

科学前沿：CRISPR技术的崭新应用与HIV病毒的抵抗之路

想象一下，一种神奇的药物，能够预防人类免疫缺陷病毒（HIV）的感染，并治愈已感染的患者，甚至清除所有休眠的病毒副本。这听起来似乎是天方夜谭，但科学家们正逐步接近这一目标。他们通过运用细菌和基因编辑技术CRISPR/Cas9系统，为细胞打造了一个全新的防御体系。这一重要研究成果，已经发表在的Nature Communications上。

HIV病毒在人体内复制时，会制造混乱。它利用人体细胞的分子机制制造病毒遗传物质的副本，然后将这些副本藏匿于细胞深处。此后，原本健康的细胞变成HIV病毒的制造工厂，使病毒得以大量复制并遍布全身。现有的HIV药物主要着眼于病毒生命周期的各个环节，力图阻止病毒的不同步骤。这些药物无法真正删除隐藏在细胞内的病毒DNA。这些病毒可以长时间保持休眠状态，然后在某一天重新激活，导致病情复发。患者往往需要长期依赖药物来维持生命。这不仅耗费了大量的金钱，还需要投入大量的时间和精力。

为了解决这一难题，美国加州La Sierra University的研究人员转向利用CRISPR细菌分子的防御系统。细菌天生就拥有利用CRISPR系统删除基因中特定位置外源DNA的能力。最近，科学家们开始使用CRISPR系统来编辑基因表达。这次，研究人员专注于使用CRISPR/Cas9系统切割并破坏人体细胞内的病毒。

CRISPR/Cas9系统需要guide RNA来定位其剪切位置。科学家们设计了针对HIV病毒的guide RNA序列。当这一系统被引入已感染HIV的免疫细胞后，CRISPR/Cas9系统成功在设定的位置剪切了HIV基因，并灭活了病毒。令人振奋的是，这一过程导致72%的感染细胞中的病毒完全消失。这一系统不仅在最初感染的细胞中清除了活跃的病毒副本，还铲除了隐藏在细胞DNA内的休眠HIV副本。

研究人员还在多能干细胞中表达了这一CRISPR/Cas9系统。经过改造的干细胞不仅能稳定地表达靶向HIV的CRISPR/Cas9，还能高效分化为HIV reservoir细胞类型，并在对抗HIV挑战时保持抵抗能力。

尽管有其他研究团队也尝试过类似的方法来对抗HIV病毒，但这一方法被认为能够有效打击活跃的全长HIV病毒，而不仅仅是针对缩短的、非活跃的病毒版本。

这一技术的最大优点不仅是消除已整合到人基因组的病毒DNA，更重要的是其预防应用潜力。通过消除病毒生命周期早期的病毒，我们或许能够像常规疫苗一样完全防止细胞对HIV的感染。要实际应用于人类患者，还需进一步的研究来确定如何实施以及HIV病毒是否会迅速变异并逃避CRISPR系统的追踪。考虑到这一点，该团队正在研究使用更多的guide RNA和CRISPR组合，以识别病毒的多个DNA位点并增强剪切效果。这项研究为我们打开了一扇崭新的窗户，让我们看到了战胜HIV的希望之光。