Oamenii de ştiinţă au dezvoltat primul model transgenic de primate pentru cercetarea hepatitei B. Modelul animal modificat genetic ar putea conduce la noi tratamente pentru această boală.
Cercetătorii de la Universitatea Oregon pentru Sănătate şi Ştiinţă (OSHU) au dezvoltat primul model transgenic de primate neumane - modificat genetic pentru a purta o genă umană - pentru studiul virusului hepatitei B. Reuşita ar putea duce la dezvoltarea de noi tratamente pentru această boală, care afectează aproximativ 250 de milioane de oameni la nivel mondial şi provoacă aproape 1 milion de decese anual.
Virusul hepatitei B (VHB) infectează doar oamenii şi alte câteva specii non-rozătoare, ceea ce face dificilă dezvoltarea unor modele animale care să reproducă răspunsul imun uman.
În prezent, modelele de primate neumane pot fi obţinute doar în urma unor modificări temporare, cum ar fi adăugarea receptorului de intrare al HBV, o proteină umană numită NTCP, la celulele hepatice cu ajutorul vectorilor virali. Cu toate acestea, aceste metode nu sunt foarte eficiente, efectele nu durează mult, iar sistemul imunitar poate interfera uneori cu procesul. spune lector univ. dr. Ben Burwitz, profesor la Centrul naţional pentru cercetarea primatelor din cadrul OHSU.
Laboratorul lui Burwitz areuşit să insereze proteina umană în materialul genetic al macacilor rhesus, făcându-i astfel susceptibili în mod natural la virus.
„Am folosit un sistem de editare a genelor numit Piggybac care este mai puţin precis decât CRISPR, dar mult mai eficient, ceea ce este esenţial atunci când se lucrează cu embrioni în proceduri costisitoare precum FIV”, a declarat Lauren Rust, Ph.D., asistentă de cercetare în laboratorul OSHU şi autoarea principală a studiului (foto).
Cercetătorii au editat genele a şapte primate neumane şi au identificat două care purtau transgenul. Testele au arătat că, deşi transgenul era prezent în toate ţesuturile, acesta era exprimat doar în ficat - un factor important pentru viitoarele studii privind infecţia cu VHB.
„Asta înseamnă că primatele neumane imită sensibilitatea la VHB specifică ficatului uman”, a precizat Rust. „Am demonstrat că celulele hepatice de la aceste modele pot fi infectate cu HBV în testele de laborator, fără nicio modificare suplimentară. Este un pas uriaş înainte”.
Cercetătorii intenţionează să crească generaţiile viitoare cu aceeaşi trăsătură genetică şi să studieze dacă descendenţii dezvoltă infecţii cronice cu VHB atunci când sunt expuşi la virus la naştere, similar cu modul în care evoluează infecţiile la om.
Hepatita B reprezintă o provocare pentru sănătatea mondială, în ciuda disponibilităţii unui vaccin. Virusul se răspândeşte prin contact cu sânge sau fluide corporale infectate, majoritatea cazurilor cronice provenind din transmiterea de la mamă la copil la naştere.
„Majoritatea copiilor infectaţi la naştere dezvoltă infecţii cronice”, spune Rust. „Nu există leac pentru hepatita VHB cronică, ci doar medicamente care gestionează boala. Infecţia cronică poate duce la complicaţii precum cancerul hepatic. Creăm un model care ne permite să studiem VHB cronică şi să testăm potenţiale tratamente într-un mod în care nu am putut niciodată înainte”, a indicat ea.
Cercetătorii spun că, deşi boala asociată VHB progresează mai lent decât alte virusuri precum HIV, povara sa globală este enormă.
„Virusul se replică în linişte în organism timp de ani de zile înainte ca sistemul imunitar să reacţioneze şi provoacă leziuni hepatice lent în timp”, explică Burwitz.
Deşi s-au înregistrat unele progrese în ceea ce priveşte imunoterapiile pentru hepatita B, cele în curs de cercetare sunt costisitoare şi dificil de transportat, necesitând temperaturi stabile.
Cercetările viitoare ale laboratorului OSHU se vor concentra pe utilizarea modelului transgenic pentru studierea infecţiilor cronice şi testarea abordărilor terapeutice, inclusiv a medicamentelor cu molecule mici sub formă de pastile care ar putea oferi un remediu.
„Am avut succes cu tratamentele pentru hepatita C care elimină virusul, iar ăsta e este obiectivul şi aici”, a precizat Burwitz subliniind că este esenţial să se dezvolte un medicament care să fie eficient, uşor de distribuit şi accesibil pentru populaţie la nivel global.
Modelul echipei este aplicabil şi altor virusuri în afară de cel al hepatitei B. Datorită noilor tehnologii de editare a genelor, cercetătorii ar putea crea noi modele transgenice pentru a studia multe alte boli care afectează organele umane.
„Acest sistem este uşor editabil”, a explicat Rust. „Îl putem modifica pentru a studia alte boli, în special cele specifice anumitor organe. De exemplu, multe persoane cu hepatita B au şi HIV, ceea ce înrăutăţeşte rezultatele pentru ambele boli. Modelul nostru ne poate ajuta să explorăm şi aceste co-infecţii”, a mai spus ea.
Cercetările au fost publicate joi în revista Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS.
Foto: Dr. Lauren Rust, asistent de cercetare deschide un congelator criogenic în laboratorul lui Benjamin J. Burwitz, din cadrul Centrului Naţional de Cercetare a Primatelor de la OSHU. Cei doi au dezvoltat primul model transgenic de primate neumane - modificat genetic pentru a purta o genă umană - pentru studiul virusului hepatitei B. Credit: OHSU/Christine Torres Hicks, 12 februarie 2025
