新的吸入COVID-19疗法“黑客”病毒复制机器

伯克利加利福尼亚大学的科学家创造了一个新的COVID-19治疗,一天可以使用鼻喷雾剂治疗SARS-CoV-2感染容易过敏。

治疗使用短的合成DNA片段口香糖的遗传机制,允许SARS-CoV-2复制体内。

在一项新的研究在线发表在《自然通讯,研究小组表明,这些短片段,称为反义寡核苷酸(ASOs),高度有效地抑制病毒的复制,在人类细胞。当管理的鼻子,这些ASOs也有效地预防和治疗COVID-19感染小鼠和仓鼠。

“疫苗正在一个巨大的差异,但疫苗并不普遍,还有一个巨大的需要其他方法,”安德斯Naar说,代谢生物学教授的营养科学和毒理学(望远镜)在加州大学伯克利分校和高级该论文的作者之一。“鼻喷雾剂,到处都是廉价的可用,可以防止人感染或预防严重疾病可能会非常有帮助。”

由于麻生太郎治疗目标的一部分的病毒基因组中高度保守的不同变体,有效对抗所有SARS-CoV-2“关切”的变体在人类细胞和动物模型。也是化学稳定和相对廉价的大规模生产,使其适合治疗COVID-19感染地区的世界没有电或制冷。

如果被证明是安全有效的治疗人类,麻生太郎技术可以随时修改目标其他RNA病毒。研究小组已经在寻找一种使用该流感病毒破坏,也有大流行的潜力。

“如果我们可以设计ASOs目标整个病毒的家庭,当一个新的流感大流行的出现,只要我们知道哪个家族病毒属于,我们可以用鼻地交付ASOs抑制流感大流行的早期阶段,”研究论文的第一作者说朱,博士后学者在加州大学伯克利分校的望远镜。“这就是常说的这个新治疗。”

黑客病毒复制机器

像DNA, RNA携带遗传信息编码序列的基地——但与DNA, RNA通常会在一个链,没有第二个,互补链形成双螺旋结构。然而,RNA仍然容易结合互补碱基对序列。实验室,ASOs的短链dna片段像分子一样分子尼龙搭扣是编程坚持特定的病毒和细胞的RNA序列。

十年多来,Naar和他的团队一直在研究这些分子如何被用来修改信使RNA的活动和microRNA在人体,可能扭转条件如肥胖、2型糖尿病、脂肪肝疾病和杜氏肌萎缩症。COVID-19流行袭来之际,他的团队迅速动员研究是否ASOs也可以用来干扰SARS-CoV-2。

“SARS-CoV-2基因组是单链RNA,类似于信使RNA或微,“Naar说。“我们认为也许我们可以利用这些ASOs坚持到病毒RNA,防止工作。”

会同副教授莎拉·斯坦利在加州大学伯克利分校的实验室和科学家创新的基因组学研究所,团队开始让SARS-CoV-2病毒与数百种不同的ASOs。这些ASOs旨在破坏病毒RNA的不同地区,该地区包括臭名昭著的“斯派克”编码蛋白质,帮助SARS-CoV-2病毒劫持宿主细胞。

所有这些目标,他们发现了一个,远远高于在干扰病毒最有效。这个目标是一个非编码序列的病毒RNA,循环形成发夹结构,似乎扮演一个关键的角色在帮助SARS-CoV-2复制。

“我们显示,如果你绑定一个麻生太郎这个发夹,它溶解发夹,和RNA形成一条直线,而不是泡沫结构,“Naar说。“我们认为,这可以防止病毒有效的翻译和复制,我们发现它非常有效的防止病毒复制人类细胞。”

当他们管理ASOs的鼻子感染仓鼠和老鼠,研究小组发现,他们也非常有效的在COVID-19感染的预防和治疗。重要的是,这些实验还表明,ASOs似乎没有激发任何重要的免疫反应,表明ASOs不太可能在人类产生有毒副作用。

因为发夹环结构是发现在SARS-CoV-2所有已知的变异,ASOs应该对所有的病毒均有效。证明这种情况下,团队重复他们的实验对所有主要的变异的担忧,包括三角洲和传染性很强的买卖。

“(SARS-CoV-2)进入人体和劫持自己的机械成为复印机生产吨病毒复制更多的感染和传播,”研究报告的作者说,加州大学伯克利分校的望远镜研究生贾斯汀·李一个成功的加州大学毕业生大满贯说话。“我们能够找到关键代码允许复制机器运行的病毒RNA,和所有的变异,包括三角洲和买卖,共享相同的关键代码。”

根据Naar,团队已经确定额外的麻生太郎的目标是发现在所有SARS-family病毒的遗传密码,包括SARS-CoV-1病毒导致了2002年SARS爆发。“鸡尾酒”这两个ASOs可以更有效地抑制病毒的新变种,几乎不可能逃避。

团队已经额外的实验进行之前,麻生太郎治疗人类临床试验将被清除。然而,Naar乐观的治疗可能有一天被用作频谱的一部分COVID-19和其它病毒性疾病的治疗方法。

“很明显,这种病毒是不会消失,“Naar说。“我们需要很多不同的途径去解决它,像我们这样的与治疗无关的变异可能发挥重要作用。”

参考:朱C,李司法院,吸引生理改变,等。一个鼻内针对SARS-CoV-2麻生太郎的治疗。Nat审稿。2022;13 (1):4503。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 32216 - 0。

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