Material Details

Using CRISPR to Combat Viral Infections: A New Way to Treat Herpes?

استخدام نظام CRISPR للقضاء على الإنتانات الفيروسية: طريقة جديدة لعلاج الحلأ؟

24th February, 2017
2050
Views

العربية

 

Download
(54 times downloaded)

Description:

PLOS Pathogens researchers used CRISPR/Cas9 technology to suppress and in some cases eliminate viral replication of herpesviruses, some of the most persistent and most common viruses.

Article Abstract
Herpesviruses infect the majority of the human population and can cause significant morbidity and mortality. Herpes simplex virus (HSV) type 1 causes cold sores and herpes simplex keratitis, whereas HSV-2 is responsible for genital herpes. Human cytomegalovirus (HCMV) is the most common viral cause of congenital defects and is responsible for serious disease in immuno-compromised individuals. Epstein-Barr virus (EBV) is associated with infectious mononucleosis and a broad range of malignancies, including Burkitt's lymphoma, nasopharyngeal carcinoma, Hodgkin's disease, and post-transplant lymphomas. Herpesviruses persist in their host for life by establishing a latent infection that is interrupted by periodic reactivation events during which replication occurs. Current antiviral drug treatments target the clinical manifestations of this productive stage, but they are ineffective at eliminating these viruses from the infected host. Here, we set out to combat both productive and latent herpesvirus infections by exploiting the CRISPR/Cas9 system to target viral genetic elements important for virus fitness. We show effective abrogation of HCMV and HSV-1 replication by targeting gRNAs to essential viral genes. Simultaneous targeting of HSV-1 with multiple gRNAs completely abolished the production of infectious particles from human cells. Using the same approach, EBV can be almost completely cleared from latently infected EBV-transformed human tumor cells. Our studies indicate that the CRISPR/Cas9 system can be effectively targeted to herpesvirus genomes as a potent prophylactic and therapeutic anti-viral strategy that may be used to impair viral replication and clear latent virus infection.

تصيب فيروسات الحلأ Herpesviruses الغالبية العظمى من البشر، ويمكن أن تسبب إمراضية ووفيات عالية. يسبب فيروس الحلأ البسيط من النمط الأول(HSV) type 1  قرحات برد والتهاب القرنية المسبب بالحلأ البسيط، بينما يكون النمط الثاني من هذا الفيروس HSV-2  مسؤولاً عن الحلأ التناسلي. تعد الفيروسات الخلوية الضخمة HCMV أكثر الفيروسات المسببة للعيوب التناسلية شيوعاً وتكمن وراء الإصابة بأمراض خطيرة لدى الأفراد المضعفين مناعياً. يترافق فيروس الإيبشتن بار EBV مع داء القُبل بالإضافة إلى طيف واسع من الخباثات، كلمفوما بوركيت، سرطان الأنف والحنجرة، داء هودجكين، واللمفوما الحاصلة بعد الزرع. تبقى فيروسات الحلأ في مضيفها لتحافظ على حياتها عبر إحداث إنتانات كامنة تتخللها حوادث إعادة التفعيل الدورية التي يحصل خلالها تضاعف الفيروس.  تستهدف العلاجات الدوائية الحالية المضادة للفيروسات التظاهرات السريرية للمرحلة الإنتاجية، لكنها غير فعالة في التخلص من الفيروس من جسد المضيف. سنضع خطةً هنا للقضاء على الإنتانات المسبَبة بفيروسات الحلأ بنوعيها الإنتاجي والكامن عن طريق توظيف نظام كريسبر CRISPR/Cas9 لاستهداف العناصر الجينية الفيروسية الهامة لبقاء الفيروس. قمنا هنا بإبطال ناجح لتضاعف كل من HCMV و HSV-1 عبر استهداف gRNAs لجينات الفيروس الأساسية. نجح الاستهداف المتزامن لـ HSV-1 بعدة gRNAs في القيام بإبطال كامل لإنتاج الجزيئات المعدية من خلايا الإنسان. وباستخدام نفس المقاربة ، فقد تمت تصفية EBV بشكل شبه تام من خلايا ورمية بشرية معداة بـ EBV بحالته الكامنة. تشير دراساتنا إلى أن نظام CRISPR/Cas9 قادر على استهداف جينومات فيروسات الحلأ بكفاءة كخيار وقائي واستراتيجية علاجية مضادة للفيروسات والتي يمكن استخدامها لتعطيل تضاعف الفيروس وتصفية الإنتان الفيروسي الكامن.


BiotechnologyInfectious DiseasesVirology



Research Square


2016


Click Here


Article Citation: van Diemen F.R., Kruse E.M., Hooykaas M.J., Bruggeling C.E., Schürch A.C., van Ham P.M., Imhof S.M., Nijhuis M., Wiertz E.J. and Lebbink R.J. CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing of Herpesviruses Limits Productive and Latent Infections. PLoS Pathog. (2016);12(6):e1005701.

Share: