T cell-targeted lentiviral vectors with Cas9/RNP for the in vivo gene therapy of HIV-AIDS
带有 Cas9/RNP 的 T 细胞靶向慢病毒载体用于 HIV-AIDS 体内基因治疗
基本信息
- 批准号:10077829
- 负责人:
- 金额:$ 75.38万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-01-23 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACT/SUMMARY
Despite suppression by antiretroviral therapy (ART), virus is not eliminated in HIV patients and can
rebound causing full-blown infection upon ART interruption. Thus, a strategy to eliminate the virus reservoir is
urgently needed. The recently discovered gene editing technique called CRISPR has tremendous potential for
eradicating HIV-1. CRISPR is comprised of a Cas9 nuclease and chimeric guide RNA (gRNA). When Cas9
and gRNA designed to target HIV sequences are present in latently-infected cells, it can result in disruption of
the integrated proviral genome, permanently inactivating the virus. The biggest challenge to using the CRISPR
approach for HIV elimination is the absence of an in vivo delivery system for human T cells, the major cellular
of HIV-1.
This is a R01 application in response to RFA-AI-18-016, “Targeted In Vivo Delivery of Gene
Therapeutics for HIV Cure”. To address the challenge of Cas9/gRNA delivery to human T cells in vivo, we
propose the use of a T cell-targeting lentivirus whose tropism is guided by antibodies to human CD7, a
molecule expressed at high levels on all human T cells, including resting T cells which are a major reservoir for
latent HIV. To address concerns of vector integration and constitutive Cas9 expression, we have generated
lentiviruses that are pre-packaged with Cas9 ribonucleoproteins with no integrating DNA components. Proof-
of-concept studies in virologically-suppressed HIV-infected humanized mice demonstrate that disrupting
CCR5, the coreceptor for HIV-1, with this systemic approach results in ART-free virologic remission.
Importantly, as the approach does not require activation or elimination of the infected cell, it addresses the
limitations of conventional `Shock and Kill' approaches that have yielded promising results in clinical settings.
The proposal has three specific aims-
In Specific Aim 1, we will design and test broad-spectrum gRNAs targeting HIV DNA in two independent
approaches expected to mutate a segment or excise the entire length of the integrated HIV provirus. The
approach will be tested in ART-suppressed humanized mice for impact on virus reservoir and rebound. A
comprehensive investigation of toxicity, off-target effects and virus escape will also be undertaken. In Specific
Aim 2, we will perform functional studies in patient-cell derived humanized mice to determine the effects of
broad-spectrum gRNAs on latent virus quasispecies from HIV+ patients. The studies will employ HIV-1 RNA
Sort-Seq, a novel methodology to quantitate the inducible replication-competent HIV reservoir. In Specific Aim
3, we incorporate strategic changes in the lentiviral vector to reduce vector-associated immunogenicity and
permit a single or multiple but rapid-dosing regimen with enhanced potency.
The outcome of these proof-of-principle studies is expected to establish a solid platform for future
studies on an approach that could significantly contribute towards a cure for HIV-AIDS.
摘要/摘要
尽管被抗逆转录病毒疗法抑制(ART),但在HIV患者中并未消除病毒,并且可以
反弹会导致艺术中断时全面感染。那是消除病毒水库的策略是
迫切需要。最近发现的称为CRISPR的基因编辑技术具有巨大的潜力
消除HIV-1。 CRISPR由CAS9核酸酶和嵌合引导RNA(GRNA)组成。当cas9时
设计用于靶向HIV序列的GRNA在潜在感染的细胞中呈现,可能导致破坏
综合的临时基因组,永久失活该病毒。使用CRISPR的最大挑战
消除HIV的方法是缺乏人类T细胞的体内递送系统,这是主要的细胞
HIV-1。
这是响应RFA-AI-18-016的R01应用,“针对基因的体内递送
艾滋病毒治愈的治疗方法”。为了解决CAS9/GRNA在体内递送到人T细胞的挑战,我们
提议使用T细胞靶向慢病毒,其对流是由对人CD7的抗体引导的
分子在所有人类T细胞上以高水平表达
潜伏的艾滋病毒。为了解决向量集成和本构cas9表达的关注,我们已经生成了
预先包含cas9核糖核蛋白的慢病毒,没有集成DNA成分。证明-
在病毒学抑制的HIV感染的人源性小鼠中的概念研究表明,破坏了
CCR5是HIV-1的共肽,具有这种系统性的方法会导致无艺术的病毒学缓解。
重要的是,由于该方法不需要激活或消除受感染的细胞,因此它解决了
传统的“冲击和杀伤”方法的局限性在临床环境中产生了希望。
该提案具有三个具体目标 -
在特定目标1中,我们将设计和测试两个独立的HIV DNA的广谱GRNA
预计会突变的方法或体验整个综合HIV病毒的整个长度。
方法将在被抑制的人源性小鼠中测试,以影响病毒水库和反弹。一个
还将进行全面研究毒性,脱靶效应和病毒逃生。具体
AIM 2,我们将在患者细胞衍生的人源化小鼠中进行功能研究,以确定
来自HIV+患者的潜在病毒准特性的广谱grnas。研究将采用HIV-1 RNA
Sort-Seq,一种量化可诱导复制能力的HIV储备的新方法。在特定目标中
3,我们在慢病毒载体中纳入了战略变化,以降低与载体相关的免疫原性和
允许具有增强效力的单个或多次快速剂量的方案。
这些原则研究的结果有望建立一个可靠的未来平台
对一种可能有助于治愈艾滋病毒的方法的研究。
项目成果
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数据更新时间:2024-06-01
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