CD4+ T细胞是免疫系统的重要组成部分，在保护机体抵御病原体方面发挥着关键作用。由于它们在静息状态下拥有多种对抗HIV的防御机制，因此它们很少被感染——但这少数被感染的细胞在体内形成了HIV的潜伏库，目前抗病毒药物无法到达。因此，在CD4+ T细胞激活后，病毒可以从那里再次传播。了解HIV病毒如何与静止的CD4+ T细胞相互作用对于寻找新的治疗方法至关重要。由LMU Max von Pettenkofer研究所的Oliver T. Keppler教授领导的科学家们现在已经开发了一种方法，首次允许这些特定的免疫细胞在生理条件下以一种高效和简单的方式进行基因操纵。正如作者在《自然方法》杂志上报告的那样，这使得以前无法深入了解这些细胞的生物学特性。 静止的CD4+ T细胞几乎不适应遗传操作，因为现有的方法通常假设细胞分裂，Keppler解释说。“静止的细胞根据定义是不会分裂的。”作为开发新方法的第一步，科学家团队优化了栽培条件。因此，研究人员在从健康捐赠者的血液中提取这些细胞后，能够在实验室中保持它们的存活，不仅是像以前那样的3-4天，而是长达6周。这一决定性的进展伴随着核作用的进步。核作用是一种特殊的方法，可以将试剂送入细胞的细胞核。利用这项技术，研究人员将基因剪刀CRISPR-Cas引入到静止的CD4+ T细胞中，使它们能够对宿主细胞的基因组进行有针对性的修改——例如，通过所谓的敲除方法来消除基因。“这种组合非常有效，我们能够触及并操纵大约98%的细胞。而且，我们没有激活CD4+ T细胞。”Keppler说。“特别令人兴奋的是，我们能够通过一次核作用同时高效地消除多达6个基因。在此之前，没有人能在原代细胞中做到这一点——我们用从完整器官中分离出来的细胞做到了这一点。” 在未来，研究人员将能够消除单个基因和整个信号通路，并分析它们的功能。通过敲除相应的基因，他们已经设法弄清楚了4个以前备受争议的细胞因子是否在HIV感染中起作用。 在此基础上，他们寻求第二种“敲入”方法，即插入额外的或稍作修改的基因，例如绿色荧光蛋白(GFP)基因。在这种蛋白质的帮助下，研究人员可以分析目标基因在特定条件下的活性变化，或者标记特定的蛋白质。“所有这些都让我们第一次有机会研究在生理条件下HIV与人类静止的CD4+ T细胞之间的相互作用，”该研究的共同第一作者Adrian Ruhle解释道。“但我们也可以更好地研究这些细胞作为免疫细胞的一般作用，而不仅仅是艾滋病毒。”从长远来看，这组科学家希望对这些细胞的生物学有更好的了解，从而找到从患者体内彻底消除艾滋病毒的新方法，因为全世界仍有约3700万人感染了这种病毒。
