استراتژی‌های مورد استفاده در ژن درمانی عفونت HIV-1 :
ژن درمانی مبتنی بر سلول
تا به امروز دو استراتژی اصلی برای ژن درمانی ضدHIV-1 استفاده شده که شامل ترانسداکشن لنفوسیت‌های T با تزریق ex vivo سلول‌های پرورش یافته و بعد از دستکاری ژنتیکی پیوند سلول‌های بنیادی خونساز (HSCT) است.
استراتژی T cell برای ژن درمانی
لنفوسیت‌های CD4+ ابتدا از نظر ژنتیکی دستکاری می‌شوند تا پروتئین ترنسدومینانت منفی Rev-M10 را بیان کنند و در دو آزمایش دوباره به بیمار تزریق می‌شوند. اولین T cellها با DNA ترنسفکشن شده استفاده شدند و این نشان می‌دهد سلول‌های بیانگر Rev-M10 تاحدی بیش از سلول کنترل کننده زنده می‌مانند. در ادامه تزریق لنفوسیت با ترانسداکشن رتروویروس به موش‌ها، سلول‌های بیان کننده Rev-M10 حدود شش ماه بعد قابل تشخیص بودند، در حالیکه در کنترل‌ها نزدیک به سه هفته بود.
لنفوسیت‌های T CD8+ ابتدا از نظر ژنتیکی اصلاح شدند و با استفاده از رتروویروس موشی کد کننده ژن علامت گذاری شده، سپس دوباره به مریض تزریق شدند. در این آزمایش کلون‌های CTL اتولوگ HIV-1 مخصوص gag بصورت رتروویرال و با *. ۲۳۸ . این سلول‌های CD8+ در مجاورت سلول‌های آلوده به HIV-1 در غدد لنفاوی انباشته می‌شوند. پایداری سلول‌های تزریق شده به علت سلول‌های ایمنی که در برابر ژن علامت گذاری شده قرار دارند، پایین بود. McMichael و همکارانش هم‌چنین متوجه پیوند ضعیف CTLهای gag-specific شدند که بصورت انتخابی انتقال می‌یابند، که به سرعت در عرض چند ساعت پس از تزریق حذف می‌شوند. بنابراین، ایمونوتراپی اتولوگ انتخابی بوسیله آنتی‌ژن مخصوص T cell در آلودگی HIV-1 امکان پذیر است، اما استراتژی‌های متفاوت گسترش سلول که امکان عملکرد طولانی مدت را بدهد نیاز است.
لنفوسیت‌های T CD8+ از نظر ژنتیکی اصلاح شده‌اند تا توالی‌های ~خارج سلولی انسانی که به HIV-1 Env متصل می‌شوند و مربوط به زنجیره رسپتور T cell (CD4~) مورد نیاز برای فعالیت T cellاند را بیان کنند. بدین ترتیب دوقلوهای همسان HIV+ ، سلول‌های دستکاری شده ژنتیکی از خواهر یا برادر دوقلویشان که HIV+ بود دریافت کردند، لنفوسیت‌های مشخصی یک سال بعد از تزریق در ۰.۱-۱% سلول‌های خونی محیطی دیده خواهد شد. علاوه براین، سلول‌های علامت گذاری شده در گره‌های لنفاوی قابل شناسایی بودند. در مطالعه دیگری، T cellها بوسیله تحریک همزمان CD3/CD28 گسترده شده و ۲-۳ در ۱۰ به توان ۱۰ سلول به طور ایمن به ۲۴ مورد تزریق شد، که پس از آن برخی IL-2 دریافت کردند. علامت CD4~ در ۱-۳% سلول‌های تک هسته‌ای خونی در هفته هشتم و ۰.۱% بعد از یک سال مشخص بوده است. IL-2 بقای سلول را افزایش نداد. این تحقیق نشان داد دستکاری ژنتیکی T cellهایی که از وکتورهای رتروویرال استفاده می‌کنند را امکان پذیر است، تزریق تا ۳ در ۱۰ به توان ۱۰ سلول بی‌خطر است و سلول‌ها برای ماه‌ها زنده می‌مانند. این امکان وجود دارد که روش‌های پیشرفته، در صورت وجود یا عدم وجود حمایت سایتوکاین، منجر به حمایت موثر عملکرد ایمنی در افراد آلوده به HIV-1 شود. در هر صورت، فرایند‌های ژن درمانی که جمعیت‌های لنفوئیدی بالغ را هدف قرار می‌دهد، یک روش انتخاب برای ارزیابی اولیه استراتژی‌های ژن درمانی جدیدی است.
مقالات مرتبط: وکتورهای ویروسی برای ژن درمانی HIV قسمت ۲
بیان ژن HIV
محدودیت‌های عملکردی چنین ایمونوتراپی‌هایی شامل نیازمندی‌های T cellهای گسترده ex vivo است. June و همکارانش اثرات مروج رشد در تحریک همزمان سیگنالینگ رسپتورهای T cell را نشان دادند. با استفاده از تحریک همزمان CD3 و CD28 ، غنی سازی در مقیاس بالا و گسترش سلول‌های CD4 ممکن خواهد بود. anti-CD3 به همراه anti-CD28، بر روی دانه‌های polystyrene ثابت می‌شوند، که نتیجه رشد نمایی سلول‌های CD4 برای بیش از ۶۰ روز با ۱۰ به توان ۹ الی ۱۰ به توان ۱۰ سلول گسترده بهم آمیخته است. همانطور که طی آنالیزهای T cell با استفاده از TCD مشخص شده، این یک گسترش پلی‌کلونال بوده است.
الگوی سیتوکاین تولید شده توسط این سلول‌ها همان پاسخ Th1 است. با استفاده از PBMCهای اهدایی آلوده به HIV-1 این روش گسترش سلول‌های CD4 و کاهش عفونت HIV در این سلول‌ها را در حالت in vitro نشان دادند. کاهش عفونت HIV-1 بسته به تنظیم کاهشی CCR5 بوده و‌کاهش تدریجی آن موجب بهبود CCR5 می‌شود. سلول‌های فعال و‌گسترده شده‌ی CD4 تا تزریق ۳در ۱۰به توان ۱۰ ایمن هستند. در مطالعه مذکور، PBMCها با apheresis نشان داده شدند و T cellهای CD4+ با انتخاب منفی خالص شده بودند و در بافت آزمایشگاه به مدت ۱۴روز بوسیله دانه‌های anti-CD3/28 گسترده شدند.
