《科学家有望开发出一种长效、低毒性的HIV药物》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: huangcui
  • 发布时间:2018-01-10
  • 日前,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的题为“From in silico hit to long-acting late-stage preclinical candidate to combat HIV-1 infection”的研究报告中,来自耶鲁大学的研究人员成功检测了一种化合物在抑制HIV,保护机体免疫细胞上的作用效果,同时这种药物单一剂量使用时还能维持数周的作用效果。在动物实验中,这种化合物有望成为增强当前HIV治疗手段的候选药物,同时其并不会增加毒性副作用。本文研究基于研究人员Karen S. Anderson其同事前期的研究成果,此前研究人员利用基于计算机和结构的设计方法开发出了一类新型化合物,其能有效靶向作用对HIV复制非常关键的蛋白质;随后研究人员对这类化合物进行了优化来增强其作用潜力、降低其毒性作用,并且改善药物样的特性,目的在于开发出新型潜在的临床前候选药物,通过联合研究后,研究人员在移植了人类红细胞且感染HIV的小鼠模型中成功检测了这种候选药物。

    在人源化的小鼠中,这种化合物能够实现HIV疗法治疗的主要目标,其能抑制病毒使其在患者血液中检测不到,同时还能保护机体免疫细胞免于病毒感染,此外这种化合物还能同当前已经被批准的HIV药物联合使用发挥作用。研究人员发现,单一剂量的化合物所产生的保护性效应或许能持续一个月,同时这种化合物可以用长效的纳米粒子进行运输。

    当然了,后期研究人员还需要进行更为深入的研究,目前他们发现这种新型化合物能有效改善当前HIV的疗法,HIV在全球影响着大约3700万人的健康,这种候选药物能同当前所有类别的HIV药物协同使用,研究人员希望未来其能快速进入到人类临床试验中,同时研究者也希望能尽快检测其治疗潜力以及联合疗法在治疗HIV感染上的效果。

  • 原文来源:http://www.pnas.org/content/early/2017/12/18/1717932115
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    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2018-11-29
    • 来碗米糊就把HIV给预防了!这并不是什么不可思议的奇思妙想,而是确确实实有可能实现的科学。来自西班牙的科学家已经成功开发出了一种转基因水稻,有望提供一种廉价的替代品,来生产可预防艾滋病的药物。诚然,口服抗病毒药物用作暴露前预防性用药可显着降低HIV感染的风险。然而,对于生活在贫困或发展中国家处于危险之中的民众来说,价格是一个大问题。 来自西班牙莱里达大学与巴塞罗那irsicaixa艾滋病研究所的研究人员共同合作,开发出的这种转基因水稻,能同时生产3种可中和HIV的蛋白,可以作为一种低成本的HIV预防性用药生产方法。特别是,这种方法可以直接将水稻种子研磨粉碎并以局部膏剂或糊剂的形式施用,而不需要进一步的处理或纯化步骤。 相关研究已于近日发表于最新一期的《美国科学院院报》(PNAS),文章为:Unexpected synergistic HIV neutralization by a triple microbicide produced in rice endosperm 具体而言,这种转基因水稻可生产1种抗体(单克隆抗体2G12)和2种糖结合蛋白(凝集素griffithsin,凝集素cyanovirin-N),这3种蛋白质能够阻止HIV病毒与人类细胞的相互作用,这是HIV病毒感染的第一步。领导这项研究的研究人员Paul Christou表示,我们工作的一个重要新发现是内源性水稻种子蛋白大大提高了这3种HIV结合蛋白的有效性。除了增强这些抗HIV蛋白的活性之外,与常规方法相比,水稻种子也提供了更简单的生产平台。而通常情况下,使用微生物或哺乳动物细胞在发酵罐中生产治疗性蛋白质,其成本可能很昂贵。Christou表示,用植物生产的药物蛋白质可以很容易地、廉价地扩大规模,只需要种植尽可能多的植物就可以达到特定的生产目标,而不需要昂贵的发酵罐设施。只要成功开发出首个植株,后期成本就会大幅度下降。在我们的例子中,3种蛋白分子可以在1颗植株中生产,从而进一步降低成本。 目前,该研究团队正在继续开发这种转基因水稻,尽管未来的道路仍然是具有挑战性的。Christou表示,我们的工作代表了组合杀菌剂的概念证明,但这需要推进至动物实验和人类临床试验。然而,对于诸如大学和研究机构这样的公共机构来说,成本是令人望而却步的。不过,通过公共机构和慈善机构筹集资金是解决这一问题的可能渠道之一。该实验室的其他一些项目专注于改善作物以增强营养和医疗应用,已经获得了比尔-梅林达盖茨基金会和欧盟资助。Christou同时指出,钱不是唯一的问题,未来的监管成本也将非常高。当然,我们也必须处理好转基因问题。所有这些都为这种转基因水稻的未来商业化和时间表增添了复杂性,我们将与合作者积极寻求外界资源,将这种转基因水稻从概念证明推进至后续临床试验。
  • 《PNAS:科学家有望开发出彻底清除潜伏HIV感染的新策略》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-12-12
    • 近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自伊利诺伊大学的科学家们通过研究发现,通过操控诱发细胞中潜在HIV开始复制的遗传开关或能从人类机体中完全消除HIV;潜伏HIV的细胞对于机体机体免疫的自然防御来说是“隐形”的,相关研究结果有望未来帮助研究人员开发治疗HIV的新型疗法。 在感染期间,HIV的DNA能通过特殊的方式进入到宿主细胞核中,并将其DNA整合到宿主基因组中,Tat基因回路是HIV DNA的重要片段,其能帮助控制HIV的基因转录和激活;当被激活时,Tat基因回路就会开启接管宿主细胞的机制,并大量产生新的HIV病毒拷贝,最终新产生的HIV就会从细胞中释放并感染附近的细胞。HIV特异性的免疫效应细胞能够杀灭被HIV感染的细胞,但仅当细胞被用来产生更多病毒时才会发生,这就意味着,Tat基因回路此时处于开启状况,在被潜伏感染的细胞中,Tat基因回路则处于关闭状态,而且在携带潜伏HIV的同时,被感染的细胞还会继续发挥其作用。 研究者Jie Liang表示,利用药物或小分子靶向作用Tat基因回路来激活其表达,我们就能够促进潜伏感染的细胞产生更多HIV,随后利用机体免疫系统就能有效消灭这些病毒,然而截止到目前为止,并没有药物能够成功靶向作用Tat基因回路。由于强大的抗逆转录病毒药物能有效抑制HIV的复制,得益于这些药物的帮助,感染HIV的患者才能够以极低甚至无法检测到病毒载量的状态下以相对正常的状态生活,但尽管有些患者机体中的病毒检测不到,这并不意味着其机体中没有HIV了,HIV或许会以一种未被激活的状态隐藏在细胞中,只是其没有被激活开始复制而已。这或许是一种非常可怕的现象,这种状况无疑会使得终生抗逆转录病毒治疗成为HIV感染者的唯一治疗选择。 研究者表示,要将潜伏感染的细胞从潜伏状态中清除出来是非常困难的;如今研究人员开发了多种技术来重新激活潜伏HIV感染的细胞,以便这些细胞对机体天然免疫反应或药物疗法产生反应,但目前研究人员所得的结果喜忧参半,主要是因为这种“激活并杀死(shock and kill)”的疗法依赖于一种称之为HDAC抑制剂的药物,这种药物在治疗感染者的同时常常会给患者带来严重的副作用。 因此研究人员就需要理解调节HIV潜伏背后的分子机制,这或许就能够帮助他们鉴别出新型的干预策略或开发出更好的药物,将病毒颗粒锁定在潜伏状态,或者有效杀灭这种潜伏的细胞;这种Tat基因回路常常会随机地处于开启或失活状态,而且其从失活到活化的状态经常是自发发生的;在感染HIV的细胞中,再度激活Tat基因回路对于研究人员而言依然是一件非常罕见的事情。 这项研究中,研究人员通过研究开发出了一种先进的计算机算法来研究处于多种不同状况下Tat基因回路是如何发挥作用的;研究者Liang说道,利用不同的模型和算法,研究人员就能准确绘制出细胞反应的“可能性蓝图”,其或许就会影响Tat基因回路的再激活,而且本文研究结果或许也能帮助研究人员开发新方法来靶向作用潜在的HIV感染细胞,从而使得有效从宿主机体中清除HIV成为可能。 目前研究人员鉴别出了新方法来操控Tat基因回路,以便这种“激活并杀死”策略能有效治疗HIV患者,同时研究者还深入分析了一种名为“阻断并锁定”(block and lock)的策略,即通过永久阻断Tat基因回路的激活来将潜伏的病毒颗粒锁定到潜伏状态。最后研究者Liang说道,本文研究结果表明,通过操控Tat基因回路来控制HIV的潜伏状态,未来我们或许有望开发出治疗性策略来帮助彻底清除患者机体中的HIV或有效治疗HIV感染。