L’editing genomico di CCR5 tramite CRISPR/CaS9 combinato con il peptide di fusione C46 conferisce resistenza all’infezione da parte di isolati di HIV-1 con tropismo R5 e X4

Hematopoietic stem cell (HSC) transplantation using a donor with a homozygous mutation in the HIV co-receptor CCR5 (CCR5Δ32/Δ32) is emerging as a very promising treatment for HIV-1. Previously, in the past few years, as many as 3 patients were determined to be completely cured following the use of this therapy, among them the well-known “Berlin Patient” Timothy Ray Brown. However, finding a donor who is naturally homozygous for CCR5Δ32 and compatible with a given patient is very difficult. The frequency of this allele in the Caucasian population, where it is mainly present, is only 1%. Therefore, additional sources of CCR5Δ32/Δ32 HSC are needed. The Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) system is a method for inducing CCR5 knockout in HSCs that has been successfully used for this purpose. However, since this strategy is only effective against M-tropic viruses, in this study, an additional anti-HIV-1 therapy, C46, ​​a membrane-anchored HIV-1 fusion inhibitor that is also effective against T-tropic viruses (CXCR-4), is combined with CCR5 knockout. The two combination therapies proved superior to either of the same therapies used individually and show potential for future medical applications.

Il trapianto di cellule staminali ematopoietiche (HSCs) utilizzando un donatore con una mutazione omozigote nel co-recettore virale CCR5 (CCR5Δ32/Δ32) si sta delineando molto promettente nella cura all’infezione da HIV-1. Precedentemente, negli scorsi anni, ben 3 pazienti sono stati dichiarati completamente guariti in seguito all’utilizzo di questa terapia, tra di loro viene incluso il noto “Paziente di Berlino” ovvero Timothy Ray Brown. Tuttavia, trovare un donatore naturalmente omozigote CCR5Δ32 e compatibile con un determinato paziente è molto difficile. La frequenza di questo allele nella popolazione caucasica, dove è principalmente presente, è solamente dell’1%. Sono dunque necessarie addizionali fonti di CCR5Δ32/Δ32 HSCs. Il sistema Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) è un metodo per indurre il knockout di CCR5 nelle HSCs che è stato impiegato con successo a questo scopo. Poichè questa strategia è efficace solo contro i virus M-tropici, in questo studio viene combinata al knockout di CCR5 un'ulteriore terapia anti-HIV-1, ovvero il peptide C46, un inibitore della fusione tra la membrana cellulare e l’envelope virale efficace anche contro i virus T-tropici (CXCR-4). Tale combinazione si è rivelata superiore rispetto a ciascuna strategia utilizzata singolarmente e mostra potenziale per applicazioni future in campo medico.