在過去的40年裡，艾滋病毒已經從一種致命而神秘的病毒轉變為一種可以透過日常藥物控制的病毒。但是，試圖從艾滋病毒攜帶者體內徹底清除病毒、治癒他們的努力都失敗了。
現在，在美國國立衛生研究院(NIH) 2650萬美元的資助下，一個由來自世界各地機構的多學科研究人員組成的小組正在嘗試一種全新的治療艾滋病的策略。這個小組被稱為“程式化表觀遺傳學阻止艾滋病病毒”(HOPE)合作實驗室，將由格萊斯頓研究所、佛羅里達斯克裡普斯研究所和威爾康奈爾醫學院的研究人員領導。他們的方法旨在使艾滋病毒沉默並永久地從人體中去除，利用了其他病毒隨著時間的推移如何自然失活的知識。
格萊斯頓病毒學研究所主任、HOPE合作實驗室專案主任和首席研究員梅勒妮·奧特博士說:“這是一種與其他人一直在嘗試的針對艾滋病毒的根本不同的方法。”“我認為，對我們來說，儘快探索廣泛的科學方法，為艾滋病毒感染者找到最佳治療方法，這是極其重要的。”
HOPE合作實驗室是馬丁·德萊尼合作專案(Martin Delaney Collaboratories program)下獲得5年資助的10個小組之一，該專案是美國國立衛生研究院艾滋病治療研究的旗艦專案。
希望合作實驗室正在尋找治癒艾滋病的方法。在Gladstone，團隊成員包括(從左到右)Nadia Roan, Danielle Lyons, Warner Greene和Melanie Ott。
以新的方法靶向潛伏的HIV
艾滋病病毒因其潛伏在免疫細胞中的能力而臭名昭著;雖然潛伏的病毒不會引起明顯的症狀或全面的艾滋病，但它們可能會導致艾滋病毒感染者的長期健康併發症，而且標準的抗逆轉錄病毒療法無法針對它們。此外，這種日常治療的失誤可能導致感染迅速反彈。
大多數治療艾滋病毒的嘗試都集中在有目的地重新啟用潛伏的病毒，以便在抗逆轉錄病毒療法存在的情況下將其清除——這種方法被稱為“休克和殺死”。但研究人員一直在努力重新啟用體內的每一個病毒副本，或者至少在不產生嚴重不良副作用的情況下這樣做。即使是殘留的少量潛伏病毒也意味著艾滋病毒攜帶者必須每天接受治療。
參與HOPE合作實驗室的研究人員稱他們的新替代策略為“block-lock-excise”，它以新的方式瞄準潛伏的艾滋病病毒，而不重新啟用它。
他們“封鎖和鎖定”策略的靈感來自古老的病毒，這些病毒在數百萬年的進化過程中已經融入了人類基因組。HIV也會整合到HIV攜帶者的基因組中。然而，與艾滋病毒不同的是，古老的病毒仍然處於沉默狀態或有缺陷。
研究人員發現，這些古老的不活躍病毒缺失了HIV所包含的幾個基因元素。潛伏的HIV需要兩種特殊的元素來重新啟用並開始複製，這兩種元素分別是HIV基因密碼起始處的一段DNA序列和一種叫做tat的蛋白質。
科學家們正在測試一種藥物，這種藥物可以在不需要每天進行抗逆轉錄病毒治療的情況下永久抑制艾滋病病毒。
“我們已經證明，用某些類藥物小分子阻斷Tat可以將艾滋病毒鎖定在休眠階段，而且這種阻斷會持續一段時間，即使抗逆轉錄病毒治療被中斷。”HOPE合作實驗室的主要研究員之一、佛羅里達州斯克裡普斯研究中心免疫學和微生物學副教授蘇珊娜·瓦倫特博士說。“透過‘封鎖和鎖定’的方法，我們基本上是想把艾滋病毒變成一種無害的古老病毒。”
使用藥物來阻斷病毒重新啟用所需的元素，可以將HIV從短暫的潛伏狀態轉變為穩定的沉默狀態。這些藥物不僅會阻礙Tat蛋白，還會改變HIV遺傳物質的三維結構，使其他蛋白質更難接近HIV基因並啟動它們。HOPE小組認為，這種雙重策略可以在不進行持續治療的情況下，將艾滋病毒永久鎖定在一種沉默狀態。
瓦倫特說:“這個想法不僅是鎖住艾滋病毒，使其無法複製，而且本質上是扔掉鑰匙，永遠把它鎖住，不能對宿主或其他人造成任何傷害。”
Ott說:“如果感染潛伏艾滋病毒的細胞能夠完全沉默，我們就可以讓患者放棄整個抗逆轉錄病毒治療方案，病毒就不會再出現了。”
基因組編輯打開了新的大門
HOPE合作實驗室方法的“切除”部分利用了基因組編輯的最新進展。CRISPR/Cas9基因組編輯技術的發展使研究人員得以改變人類細胞的DNA。這意味著潛伏在免疫細胞DNA中的艾滋病毒可以被編輯。
該合作實驗室計劃測試一些基因編輯方法的效用，以改變潛伏的艾滋病毒的DNA，使病毒能夠被摧毀。他們說，這一步驟可以遵循“封鎖和鎖定”的治療方法，讓病毒沉默下來，或者根據每種方法的有效性和成本，也可以是另一種方法。
“我們尚未能達到治癒艾滋病,因為病毒發現一種藏在水庫的細胞在體內,“說Lishomwa Ndhlovu,醫學博士,博士,希望合作實驗室的首席研究員和免疫學教授醫學分部的威爾康奈爾醫學院傳染病的問題。“HOPE撥款將使我們能夠測試一種‘封鎖和切除’的方法是否能夠在所有相關組織庇護所實現長期沉默艾滋病毒，使其無法從細胞中釋放出來。再加上永久清除被沉默的病毒的任何殘餘，我們希望這將防止在停止使用抗病毒藥物時艾滋病毒的反彈，並導致治癒。”
一個協作方法
該合作實驗室包括來自世界各地12個機構的成員，還將與三家制藥公司合作，深入瞭解實驗室研究的藥物的潛在治療方法的開發。此外，臨床小組將幫助提供來自非洲和巴西的艾滋病毒感染者的資料和樣本。
來自格萊斯頓的研究人員組成的HOPE合作實驗室團隊。後排，從左到右:Nadia Roan, Julie Frouard, Warner Greene, Yusuke Matsui, and Danielle Lyons。中排，從左至右:林偉強、埃克拉姆·海爾米、孔偉利、毛裡西奧·蒙塔諾和泰莎·迪維塔。前排，從左到右:Bharath Sreekumar, Kailin Yin, Melanie Ott, Jason Neidleman, Li zi衝。
與社群合作伙伴舊金山艾滋病基金會合作，HOPE團隊還將把艾滋病毒感染者納入他們的研究議程。討論小組將連線研究人員和社群，以幫助確保艾滋病毒感染者歡迎並理解任何艾滋病毒療法。
“這絕對是一個多機構和多學科方法的關鍵，”格萊斯頓的丹妮爾·萊昂斯博士說，她是HOPE合作實驗室的專案經理。“將這些具有不同學科專業知識的不同人群聚集在一起，將真正推動發現治癒艾滋病的方法。”
他們說，HOPE合作實驗室的主要研究人員已經單獨研究艾滋病潛伏病毒、逆轉錄病毒和Tat抑制劑很多年了，所以他們準備作為一個團隊開始工作。
在5年資助的前兩年，他們計劃完成可行性研究，並進一步研究一些潛在的藥物。這項資助的合作性質意味著，一旦這些初步研究完成，該小組可以重新評估，如果需要，可以改變他們的方法。
Ott說:“我們不能滿足於艾滋病毒感染者的終身治療現狀。”“我們需要繼續推動找到治癒方法，這正是我們希望合作實驗室要做的。”
