Una gene drive virale potrebbe offrire un nuovo approccio alla lotta contro l'herpes

Le parole "herpes" e "diffusione" nella stessa frase non di solito significano buone notizie. A meno che non si stia parlando di un nuovo virus ficcanaso.

Questo virus include DNA progettato chiamato gene drive che si diffonde da un virus dell'herpes simplex ad un altro. E potrebbe essere un primo passo verso un modo completamente nuovo di trattare l'infezione, riferiscono i ricercatori il 17 settembre in Nature Communications.

Per ora, il team ha mostrato semplicemente che la loro sequenza di DNA gene drive può copiare/incollarsi nei genomi di altri virus dell'herpes durante un'infezione nei topi. Ma l'idea è quella di creare un virus gene drive che elimini le infezioni da herpes simplex nelle persone, afferma Keith Jerome, un virologo presso il Fred Hutchinson Cancer Center di Seattle.

Jerome vuole alla fine dire ai pazienti: "Non dovete più preoccuparvi di questo virus. Non causerà mai più malattie. Non infetterete più nessun'altra persona. Non ha più importanza per la vostra vita."

Anche se alcuni considerano l'herpes più fastidioso che doloroso, "questi virus hanno un effetto enorme sulla salute delle persone," dice Jerome. Possono causare una vasta gamma di sintomi - alcune persone nemmeno sanno di esserne infettate mentre altre sviluppano piaghe che suppura intorno ai genitali o alla bocca.

Le terapie attuali includono gli antivirali, ma limitano semplicemente il virus, non lo eradicano. Una sfida è che l'herpes può rimanere dormiente nelle cellule nervose delle persone per mesi o anni e poi risvegliarsi di nuovo, causando nuove vesciche. L'infezione dura tutta la vita.

Una terapia che disabilita il virus dormiente potrebbe potenzialmente curare l'infezione. Ma come fare? Marius Walter, un virologo del Fred Hutch, ricorda di aver letto un articolo che affermava che progettare gene drive nei virus era impossibile. "Questo mi ha fatto pensare," dice.

Da anni, gli scienziati hanno studiato i gene drive negli insetti. I ricercatori possono creare zanzare, ad esempio, con un gene resistente ai parassiti che si diffonde rapidamente nelle nuove generazioni. Questo potrebbe essere utile per prevenire la malaria, una malattia causata dai parassiti, anche se nessun gene drive è stato testato in natura.

Walter era curioso se una strategia simile potesse funzionare nei virus. Invece di un gene drive che si diffonde dai genitori zanzara alla loro prole, voleva uno che si diffondesse da un virus ai suoi vicini. Nel 2020, Walter ed Eric Verdin del Buck Institute for Research on Aging di Novato, in California, lo hanno fatto. Un gene drive che hanno progettato in un virus dell'herpes poteva saltare ad altri virus in una piastra di Petri, il duo ha riferito in Nature Communications.

Questo gene drive conteneva un editor genico CRISPR che taglia il DNA di altri virus. Quando i virus si riparano, usano il gene drive come modello, copiando il DNA progettato nei loro genomi. È così che un virus gene drive può moltiplicarsi.

Nel nuovo lavoro, il team di Walter ha provato la tecnica nei topi, infettandoli con due diversi virus. Uno era un virus dell'herpes progettato per brillare di giallo. Il secondo era un virus gene drive. Il gene drive includeva istruzioni genetiche per creare una proteina fluorescente rossa.

I ricercatori hanno osservato vari tessuti del topo al microscopio e hanno visto sia il giallo che il rosso - segno che le cellule potrebbero essere infettate contemporaneamente da virus multipli. Questo non era scontato, dice Walter. E forse ancora più incoraggiante: la quantità relativa di ciascun colore cambiava nel tempo. Dopo quattro giorni, fino al 90 percento del virus nel cervello, ad esempio, era rosso. Questo significava che quasi tutto il virus giallo era stato convertito nella versione gene drive, dice Walter.

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"Questo lavoro è veramente impressionante," dice Nikolai Windbichler, un biologo molecolare presso l'Imperial College di Londra che ha lavorato sui gene drive negli insetti per più di un decennio. "È un enorme lavoro," dice.

Il gene drive poteva anche diffondersi ai virus dormienti, ha dimostrato il team in esperimenti con topi precedentemente infettati da herpes. Mirare a questi virus "dormienti" è fondamentale per le future terapie, dice Walter.

Il prossimo passo del team è creare un gene drive virale che faccia più di cambiare il colore di un virus. Le future versioni cambieranno un virus dell'herpes da qualcosa che causa malattie a qualcosa di meno contagioso, forse, o che causa sintomi meno gravi.

"Il nostro obiettivo è trasformare tutto ciò in terapie reali che aiutino le persone," dice Jerome.

Al momento, la tecnologia è lontana dal potenziale terapeutico, dice Hongsheng Dai, un virologo presso la Southern Medical University di Guangzhou, Cina, che ha anche pubblicato lavori su un gene drive di un herpes virus. Egli nota che alcuni virus nello studio nuovo sono diventati resistenti al gene drive, proteggendoli dai suoi poteri di modifica genica. Questo è un problema se si cerca di eliminare un particolare virus, dice Dai.

Ma il team di Walter non sembra preoccupato. Ci sono soluzioni alternative alla resistenza, dice. Gli scienziati possono provare a puntare il gene drive su diverse aree del genoma virale, per esempio. Questo è qualcosa che dovrà essere indagato, dice.

Tuttavia, probabilmente ci vorranno anni prima che una tecnologia del genere sia pronta per il grande pubblico, dicono Walter e Jermone. Dovranno assicurarsi che il virus del gene drive non causi malattie. E dovranno dimostrare che non viene trasmesso tra le persone. "Dobbiamo essere sicuri che tutto sia sicuro", dice Jermone.