HIV-1感染的人源化小鼠中的病毒实验对比
自从艾滋病流行以来，科学家们一直在拼命解决从人体中清除所有人体免疫机能丧失病毒（HIV）的问题。
根据联合国艾滋病规划署的统计，全世界有超过3670万人感染了人类免疫缺陷病毒（HIV-1），每天有超过5000人感染新的艾滋病病毒。
艾滋病毒
艾滋病病毒是一位真正的伪装大师，它在人体内扩散时会改变它的外观。即使所有其他方法都失败了，病毒也可以将其遗传模板隐藏在我们自己的DNA中，准备好在未来随时出现。
由于这种保持低调的天赋，人类目前能做的事情就是使用一系列药物，这些药物旨在将致命的病原体保持在潜伏期，防止其出现并破坏人体的免疫系统。
在临床中，抗逆转录病毒疗法（ART）通过阻止病毒生命周期的各个步骤来限制艾滋病毒感染。然而，这种技术不能从宿主基因组中消除HIV-1原病毒DNA的整合拷贝。因此，艾滋病毒在感染者体内持续处于潜伏状态。而且，一旦停止抗逆转录病毒疗法，容易导致艾滋病病毒重新激活以及继续发展，最终变成为获得性免疫缺陷综合症（艾滋病）。
因此，任何艾滋病治疗策略的主要挑战是消除整合的原病毒DNA或携带病毒。然而，到目前为止，完全消除HIV-1感染的感染人类宿主仅有两个成功例子。
难题的原因有几个，这包括对病毒储库的治疗途径不足，病毒和易感细胞的连续来源的快速传播，以及未能消除残留的潜在整合前病毒DNA。
一旦停止抗逆转录病毒疗法，所有单个或组合治疗方法均会出现艾滋病毒普遍反弹。消除感染的另一个障碍是在感染发作后并且在病毒出现血症峰值之前会有艾滋病病毒潜伏期。
使用强效抗逆转录病毒药物进行早期干预可能有助于进一步缩病毒库的规模并最终促进病毒的消除。因此，如果要在停止抗逆转录病毒疗法后令艾滋病病毒不再复苏，则需要多模式稳健的药物策略来完全消除HIV-1。
在HIV-1感染的人源化小鼠中通过CRISPR-Cas9切除HIV-1 DNA
为了满足这一需求并设计出合适的治疗策略，美国内布拉斯加大学医学中心和坦普尔大学的研究人员生产出了高度疏水的亲脂性病毒储库渗透抗逆转录病毒前药，这些前体药物被称为长效慢效释放抗逆转录病毒疗法药物（LASER ART）。其特性是缓慢的药物溶解，增强的亲脂性，改善生物利用度和有限的脱靶毒性，这直接影响抗逆转录病毒疗法施用的频率，从每天到数周。这种药物在数天到数周时间内在血液和组织病毒库中维持有效的抗逆转录病毒药物浓度。
消除HIV-1的工作模式
然而，无论药物如何成功地限制病毒感染，单独的长效慢效释放抗逆转录病毒疗法药物疗法不能消除感染宿主的潜伏HIV-1病毒。因此，科学家们使用AAV 9开发出了基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术，从宿主基因组递送特异性和有效地切除集成HIV-1原病毒DNA的片段。
科学家们现在已经意识到，基于CRISPR-Cas9的技术在最大病毒限制和绝对原病毒DNA负荷的实质性减少方面可能是最有效的手段。因此，将两种方法结合起来可以为艾滋病病毒消除提供最大的益处。
研究人员利用这种组合方法，将13只小鼠中的5只成功清除了艾滋病毒。
研究人员证明在人类传染病的实验模型中消除了具有复制能力的HIV-1。从HIV-1感染的脾脏和淋巴组织以及来自用LASER ART和AAV 9治疗的先前感染的人源化小鼠的广泛实体器官实现病毒清除。
在没有治疗后以及病毒反弹的情况下，科学家们使用超敏感HIV-1核酸检测方法，最终证实了小鼠体内艾滋病病毒清除，并且无法从那些受感染和双重治疗的小鼠体内转移病毒，以复制进未感染的未治疗小鼠体内。
科学家们得出结论，通过结合长效慢效释放抗逆转录病毒疗法药物和基因编辑的组合方法进行艾滋病病毒消除是可能的。
如果我们可以对人们应用相同的方法，那就意味着艾滋病患者可以不用每日服用逆转录病毒药物以及其它药物 。鉴于目前全世界有近4000万人患有这种病毒，这种治疗方法将是一项令人兴奋的发展。
不幸的是，CRISPR基因编辑作为一种医学技术仍然处于起步阶段，我们仍然没有很好地掌握，它可能对人体造成的伤害。
但与早期用于去除或解剖基因序列的方法相比，CRISPR可以轻松编程，达到前所未有的精确度。这使其成为任何渴望在分子水平上进行显微外科手术的研究人员的强大工具。
利用CRISPR基因编辑技术，已经有设计使用它去除其他病毒的方法，如疱疹，遗传性心脏病等等。
但这项技术充满激烈的争议。
即使我们对使用它改变我们自己的基因的伦理问题置之不理，CRISPR硬件本身并不像我们希望的那样干净，可能会引起变化，从而 增加患癌症的风险。
在艾滋病的治疗研究中，HIV病毒通常需要几天才能重新出现在未经处理的转基因小鼠体内。但在免费治疗8周后，13只受感染的受试小鼠中，只有5只没有病毒基因的痕迹，这意味着这种方法仍然存在无法彻底清除病毒的可能性。
毋庸置疑，老鼠无法替代真正的人类。关于灵长类动物的实验正在进行，这可以进一步证明我们应该对CRISPR作为艾滋病治疗的前进方向抱有多大希望。
问题是，我们会在短期内对自己进行测试吗？
美国食品和药物管理局（FDA）一直犹豫不决。去年早些时候，FDA否决了生物技术公司要求在基于CRISPR的镰状细胞贫血症治疗研究方面取得进展。不过，去年12月份，另一家公司获准试用这种方法治疗儿童失明。
很明显美国的管理机构正在以极其谨慎态度审视这项技术。
他们应该这样做，但艾滋病治疗研究已经迫在眉睫。
该研究发表在《自然通讯》期刊（Nature Communications）上。