חוקרים פיתחו שיטת שני שלבים משוכללת שריפאה עכברים נשאי נגיף HIV אנושי. בשלב הראשון הם טיפלו בעכברים בטיפול הדומה לזה שניתן לחלק מהנשאים האנושיים כיום, המדכא את שכפול הנגיף בגוף. לאחר מכן הם נתנו מכת "נוקאאוט" סופית בצורה של חיתוך ה-DNA הנגיפי מהתאים - והצליחו להעלים את הנגיף לחלוטין מגופם של חלק מהעכברים.

קרוב ל-37 מיליון איש בעולם חיים כיום עם HIV. בהיעדר טיפול גורם הנגיף לתסמונת הכשל החיסוני הנרכש (מחלת האיידס), ממנה מתים בכל שנה כמיליון איש. עם זאת, הטיפול בנגיף השתפר מאוד, ובמערב כמעט ולא מתים מהמחלה. 

החומר התורשתי שנגיף ה-HIV נושא הוא אינו DNA, אלא מולקולה דומה בשם RNA. כאשר הנגיף חודר לתאים בגוף הוא מייצר DNA מה-RNA שלו, שבתורו נכנס והופך לחלק בלתי-נפרד מה-DNA של התא המודבק [1]. אופן פעולה זה הפוך מהתהליך המוכר לנו בתאים אנושיים, בהם DNA הופך ל-RNA, ולא להפך, ולכן נגיף ה-HIV נקרא נגיף רטרו-ויראלי (רטרו = לאחור). בהתאמה, הטיפול המקובל ל-HIV כיום הוא תרופות המדכאות את פעילות השכפול של הנגיף על ידי פגיעה בשלבי מחזור החיים השונים שלו [2], ביניהם שלב יצירת ה-DNA מ-RNA.

אם כן, למה נשאים חייבים להמשיך ליטול את התרופות באופן יומיומי? בדיוק בגלל המנגנון שבו הנגיף פועל: התרופות מורידות את רמות שכפולו, אבל אנחנו עדיין לא בטוחים כיצד לחתוך או להוציא את ה-DNA של הנגיף שכבר הספיק לחדור לחלק מהתאים. תאים נגועים אלו נושאים בתוכם את ה"מתכון" לשכפולו בכל עת. ברגע שנשאי HIV מפסיקים לקחת את הטיפול, התאים הנגועים חוזרים "לבשל" עוד ועוד נגיפי HIV לפי מתכון ה-DNA ההרסני שנמצא בתוכם.

כעת, חוקרים מאוניברסיטת נברסקה הצליחו להתגבר על הבעיה הזו בעכברים [3]. עכברים לא יכולים להידבק בנגיף ה-HIV באופן טבעי, ולכן החוקרים השתמשו במודלים של עכברים בהם הושתלו תאי מערכת חיסון אנושיים כך שיוכלו להידבק בנגיף. בשלב הבא, החוקרים נתנו לנגיף את "האגרוף הראשון", וטיפלו בהם באמצעות שיטה משוכללת שהם פיתחו. שיטה זו לוקחת את התרופות הקיימות ואורזת אותן לתוך ננו-חלקיקים. צורה זו של מתן התרופות גורמת לחומרים שבתוכם להתפרק בצורה איטית יותר בגוף, לכניסה יותר יעילה שלהם למחזור הדם ולתופעות לוואי מועטות יותר. כך, שיטה זו גם מאריכה את זמן הפעילות של התרופות הנוכחיות, מימים לשבועות, וגם מחזקת את פעילותן ומפחיתה את כמות הנגיפים בגוף יותר מהטיפול הקיים. 

אבל כאמור - זה לא מספיק. גם אם האגרוף הראשון חזק מהרגיל וכמות הנגיף בגוף יורדת מאוד, התאים הנגועים יכולים להתאושש ולהחזיר את המצב לקדמותו ברגע שהשפעתו תפוג. לכן, בשלב בו השטח היה נקי מהרגיל, כלומר - השכפול של הנגיף ירד לרמה אפסית, החוקרים פנו לתת את "האגרוף השני" והמכריע - זה שיביא לנוקאאוט מוחלט - וניסו לחתוך את ה-DNA הנגיפי מהתאים הנגועים.

איך הם עשו זאת? באמצעות מערכת קריספר, עליה כתבנו בעבר [4,5]. בקצרה, שיטה זו מאפשרת לחתוך מקטעים מה-DNA על ידי ניצול מנגנון חיסוני של חיידקים כנגד הדבקות נגיפיות. באמצעות שיטה זו, מדענים יכולים "לתכנת" שינויים וחיתוכים במיקומים ספציפיים ב-DNA.

החוקרים השתמשו במערכת קריספר שתוכנתה לחתוך את מקטע ה-DNA הנגיפי של HIV, והכניסו אותה לתוך נגיף אחר המסוגל לחדור לתאים (כולל אלו הנגועים), ונחשב בטוח לשימוש עבור טיפולים גנטיים [6]. את הנגיף הטיפולי המצויד במערכת הקריספר החוקרים הזריקו לקבוצה קטנה של עכברים נשאים, לאחר שקיבלו את הטיפול התרופתי המחוזק. כחמישה שבועות לאחר הפסקת הטיפול התרופתי, 9 מתוך 23 עכברים שקיבלו את טיפול "שני השלבים" (תרופות בננו-חלקיקים + קריספר) נרפאו לחלוטין מ-HIV.

הביקורות והשאלות שנותרו פתוחות הן רבות. ראשית כל, מדובר בעכברים; ניסויים רבים בעבר הראו שהטיפולים שמצליחים במכרסמים לרוב לא מצליחים בבני אדם [7]. שנית, גודל המדגם הוא קטן: רק 23 עכברים קיבלו את טיפול "שני השלבים", וגם בקבוצה קטנה זו - הרוב לא נרפאו. בנוסף, חוקרים נזהרים עם טיפולים במערכת הקריספר בבני אדם: למרות דיוקה הרב, המערכת עדיין אינה ספציפית מספיק ועלולה לחתוך מקטעי DNA שלא תוכנתה לחתוך, וכך אפילו לגרום נזק למטופלים (למשל, להפוך תאים בריאים לסרטניים) [8]. כמו כן, נכון להיום כמעט ואין דרך להכניס את מערכת הקריספר לתאים של בעל חיים בלי להשתמש בנגיף שהונדס למטרה זו (כפי שנעשה במחקר זה ממש), העלול לגרום לנזקים בעצמו.

כל שנותר לנו הוא לקוות עכשיו שרעיון טיפול שני השלבים יהיה התחלה לפיתוח "האגרוף הכפול" הנדרש כדי להכניע את נגיף ה-HIV החמקמק. בינתיים עלינו לחכות בסבלנות, ולהמשיך להיזהר מהדבקה בדרכים המקובלות [9].

מקורות וקריאה נוספת:

[1] כתבה של כותבת "מדע גדול, בקטנה", ד"ר שקד אשכנזי, אודות נגיף ה-HIV

[2] דף המידע של אתר "AIDS InfoNet" אודות הטיפול האנטי רטרו-ויראלי

[3] המאמר הנוכחי: טיפול עוקב עם השיטה האנטי רטרו-ויראלית החדשנית ולאחריה קריספר, מסיר את נגיף ה-HIV-1 בקבוצה של עכברים נגועים בנגיף האנושי 

[4] כתבה של "מדע גדול, בקטנה" אודות מערכת העריכה הגנומית קריספר

[5] כתבה של כותב "מדע גדול, בקטנה", ד"ר איתן הוך, אודות שימוש במערכת קריספר לזיהוי נגיפים

[6] עוד על הנגיף "הטיפולי", Adeno-Associated Virus (AAV)

[7] רשומה בבלוג "תיבת נעם" אודות הנתון של הצלחה נמוכה בניסויים שנערכו על בעלי חיים

[8] מאמר הסוקר את הדיווחים השונים בספרות על מערכת הקריספר ועל ספציפיות החיתוך שלה

[9] אתר הוועד למלחמה באיידס