Nemški raziskovalci so v laboratoriju pokazali, da lahko encim Brec1 iz celic izreže vgrajeno DNK virusa HIV. Raziskava, objavljena 30. oktobra, prinaša nov način dostave navodil za izdelavo encima v imunske celice, vendar še ne pomeni zdravila za HIV.

Slika prikazuje delovanje encima Brec1, ki lahko iz okuženih celic izreže vgrajeno DNK virusa HIV. (slika: Dnevne Novice / AI-ilustracija)

Virus HIV se lahko skriva v DNK celic

Sodobna protiretrovirusna zdravila so zdravljenje okužbe s HIV korenito spremenila. Pri ljudeh, ki se uspešno zdravijo, lahko količina virusa v krvi pade pod mejo zaznavnosti, vendar to še ne pomeni, da je virus izginil iz telesa. Njegov dedni zapis se lahko vgradi v DNK imunskih celic in tam ostane v mirujočem stanju več let. Ker takšne celice ne proizvajajo novih virusnih delcev, jih obstoječa zdravila ne morejo odstraniti zgolj z zaviranjem razmnoževanja virusa. Prav skrite zaloge HIV so eden glavnih razlogov, da je treba zdravljenje praviloma nadaljevati vse življenje.

Znanstvena skupina iz Hamburga in drugih nemških ustanov je zdaj predstavila drugačen pristop. V raziskavi, objavljeni 30. oktobra 2026 v reviji Scientific Reports, so združili posebej prilagojene lipidne nanodelce in encim Brec1, ki prepozna določena zaporedja virusne DNK. Nanodelci delujejo kot prenašalci informacijske RNK oziroma mRNK, ki vsebuje navodila za izdelavo encima.

Ko ta navodila prispejo v celico, lahko njen lastni mehanizem začne proizvajati Brec1. Encim nato prepozna ustrezni mesti v vgrajenem virusnem zapisu in omogoči njegovo izrezovanje. Novost ni toliko v samem molekularnem orodju kot v načinu, kako njegova navodila usmerjeno prenesti do imunskih celic, ki jih HIV najpogosteje okuži.

Prenos mRNK uspel pri 44 odstotkih celic CD4

V središču poskusov so bili limfociti T CD4, ključne celice imunskega sistema, ki predstavljajo glavno tarčo virusa HIV. Lipidne nanodelce so opremili s posebnimi protitelesnimi vezavnimi molekulami, ki prepoznavajo njihovo površino. Pri laboratorijskih poskusih s človeškimi krvnimi imunskimi celicami je mRNK uspešno vstopila v 44 odstotkov celic CD4. Pokazala se je tudi izrazita usmerjenost prenosa, saj je bilo razmerje učinkovitosti v primerjavi z limfociti T CD8 približno 4 : 1, v primerjavi z limfociti B pa 9 : 1. Pri uporabljenih eksperimentalnih pogojih niso ugotovili poslabšanja preživetja celic.

Številko 44 odstotkov je treba razumeti natančno. Ne pomeni, da je izginilo toliko virusa HIV, temveč označuje uspešnost vnosa mRNK v ciljne celice. Ali je nastali encim sposoben izrezovanja virusne DNK, so preverjali ločeno, v treh laboratorijskih testnih sistemih. Rezultati so potrdili, da lahko celice po prejemu molekularnih navodil izdelajo funkcionalen Brec1, ki opravi predvideno izrezovanje virusnega zapisa. S tem so avtorji povezali dva doslej ločena izziva: usmerjen prenos mRNK in delovanje encima na ustreznem mestu v celičnem genomu. Poskusi pa še niso dokazali, da bi bilo mogoče na tak način odstraniti skrite zaloge HIV iz telesa okuženega človeka. Razlika med uspehom v laboratoriju in učinkovitim zdravljenjem bolnikov zato ostaja bistvena.

Encim Brec1 razvijajo že desetletje

Zamisel o neposrednem odstranjevanju virusne DNK ni nova. Encim Brec1 so podrobneje predstavili že februarja 2016 v reviji Nature Biotechnology. Nastal je s postopkom usmerjene molekularne evolucije, s katerim so ga prilagodili prepoznavanju 34 baznih parov dolgega zaporedja, značilnega za številne različice virusa HIV-1. Takšno zaporedje se nahaja na obeh koncih vgrajenega virusnega genoma, zato lahko encim ob pravilnem prepoznavanju odstrani virusni zapis med njima. Njegovo delovanje so že pred desetimi leti potrdili v laboratorijskih in predkliničnih modelih, tudi pri poskusih na miših s človeškimi imunskimi celicami. Kljub spodbudnim ugotovitvam je ostalo odprto zahtevno vprašanje, kako molekularno orodje spraviti do dovolj velikega števila ustreznih celic.

Zakaj je ta ovira tako pomembna, pojasnjujejo ameriški Nacionalni inštituti za zdravje (NIH). Mirujoče okužene celice se lahko nahajajo v limfnem sistemu, osrednjem živčevju in drugih tkivih, kjer so virusne zaloge težje dostopne. Tudi če bi bilo mogoče dedni zapis HIV odstraniti iz dela celic, bi lahko preostale po prekinitvi zdravljenja ponovno sprožile okužbo. Na pomen dolgotrajnega obvladovanja bolezni opozarjajo tudi slovenske izkušnje.

Na Dnevnih Novicah smo ob štiridesetletnici odziva slovenskega zdravstva že pisali o prizadevanjih za preprečevanje širjenja okužb in pomenu, ki ga ima zdravljenje HIV v Sloveniji. Nemški znanstveniki zdaj preučujejo možnost, ki presega delovanje današnjih zdravil: neposreden poseg v virusni dedni zapis, ne zgolj zaviranje njegovega razmnoževanja.

Do uporabe pri bolnikih ostajajo pomembne ovire

Pred morebitnim zdravljenjem ljudi bo treba odgovoriti na več zahtevnih vprašanj. Najprej bo treba ugotoviti, ali lahko nanodelci dosežejo tudi mirujoče okužene celice v različnih delih telesa, kako pogosto se v njih izdela zadostna količina encima in ali njegovo delovanje ostane omejeno na predvidena virusna zaporedja. Posebno pozornost bo zahtevala dolgoročna varnost, saj mora biti vsak poseg v dedni material celic izjemno natančen. Poleg tega se različice virusa HIV med seboj genetsko razlikujejo, zato uspešno prepoznavanje ciljnega zaporedja pri eni skupini še ne zagotavlja enake učinkovitosti pri vseh drugih. Laboratorijski rezultati so pomembno izhodišče, vendar sami po sebi še ne omogočajo sklepanja o uspešnosti zdravljenja.

Objavljena študija je del širšega razvoja biotehnoloških pristopov za odpravljanje virusnih zalog. Med avtorji so tudi strokovnjaki, povezani s podjetjema PROVIREX Genome Editing Therapies in Pantherna Therapeutics, znanstvena objava pa razkriva mednarodno patentno prijavo za formulacijo lipidnih nanodelcev. Ti podatki omogočajo preglednejše razumevanje okoliščin raziskovalnega dela, ne spreminjajo pa potrebe po neodvisnem preverjanju prihodnjih rezultatov. Ključni dosežek nove metode je predvsem v tem, da je molekularno orodje za izrezovanje virusne DNK mogoče povezati s sistemom za usmerjen prenos njegovih navodil v imunske celice. Ali bo takšen pristop nekoč omogočil varno in učinkovito odstranjevanje skritih zalog HIV pri ljudeh, bodo pokazali nadaljnji predklinični poskusi in morebitna klinična preskušanja. Do takrat ostajajo protiretrovirusna zdravila temelj zdravljenja okužbe.