Μπορούμε να καταπολεμήσουμε το SARS-CoV-2 με το SARS-CoV-2;

Μετάδοση εικόνας μικροσκοπίου ηλεκτρονίου του SARS-CoV-2

  • Ελαττωματικά αντίγραφα του γενετικού υλικού των κοροναϊών προκύπτουν φυσικά όταν αυτοί αναπαράγονται.
  • Μερικά από αυτά τα αντίγραφα είναι αποτελεσματικά παράσιτα: Δεν μπορούν να αναπαραχθούν από μόνα τους, αλλά μπορούν να εκμεταλλευτούν άθικτα ιογενή γονιδιώματα για να φτιάξουν αντίγραφα τους και να μολύνουν άλλα κύτταρα.
  • Οι ερευνητές έχουν τώρα δημιουργήσει μια ελαττωματική έκδοση του SARS-CoV-2, του ιού που προκαλεί το COVID-19, που παρεμβαίνει και ξεπερνά τον αρχικό ιό στις κυτταρικές καλλιέργειες.
  • Θεωρητικά, η ένεση του συνθετικού ιού σε ένα άτομο με SARS-CoV-2 θα μπορούσε να οδηγήσει στο θάνατο και των δύο ιών.

Σύμφωνα με ένα ποίημα του Αυγούστου Ντε Μόργκαν, «Οι μεγάλοι ψύλλοι έχουν μικρούς ψύλλους στην πλάτη τους για να τους δαγκώσουν, και οι μικροί ψύλλοι έχουν λιγότερους ψύλλους, και έτσι άπειροι».

Φαίνεται ότι αυτό ισχύει ακόμη και για ιούς - το μικρότερο από όλα τα παράσιτα - που με τη σειρά τους έχουν μικρότερους ιούς που τους παρασιτίζουν.

Οι βιολόγοι του Πανεπιστημίου Pennsylvania State (Penn State) στο University Park έχουν εκμεταλλευτεί αυτόν τον παγκόσμιο νόμο της φύσης για να δημιουργήσουν ένα παράσιτο του SARS-CoV-2 που πιστεύουν ότι θα μπορούσε να αντιμετωπίσει το COVID-19.

Οι κοροναϊοί, όπως το SARS-CoV-2, αναπαράγονται με έγχυση του μοριακού τους σχεδίου ή του γονιδιώματος - το οποίο είναι ένα μόνο σκέλος του RNA - σε ένα κύτταρο ξενιστή.

Το μολυσμένο κύτταρο αντιγράφει το ιικό γονιδίωμα και βγάζει τις πρωτεΐνες που κωδικοποιεί, οι οποίες στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την κατασκευή νέων σωματιδίων του ιού. Αυτά διασπώνται από το κελί και συνεχίζουν να μολύνουν άλλα κύτταρα.

Μερικές φορές, ωστόσο, συμβαίνουν λάθη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντιγραφής, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ενός μικρότερου γονιδιώματος που λείπει μερικά από τα γονίδια που απαιτούνται για την παραγωγή των πρωτεϊνών του ιού.

Από μόνο του, αυτό το ελαττωματικό γονιδίωμα είναι ανίκανο να δημιουργήσει νέα σωματίδια ιού και να μολύνει άλλα κύτταρα.

Αλλά αν μοιράζεται ένα κύτταρο ξενιστή με μια άθικτη έκδοση του ίδιου ιού γονιδιώματος, μπορεί να εκμεταλλευτεί τα γονίδια του άλλου για να αναπαραχθεί και να μολύνει άλλα κύτταρα.

Βασικά, επειδή αυτά τα ελαττωματικά γονιδιώματα είναι μικρότερα, μπορούν να αναπαραχθούν γρηγορότερα και να ξεπεράσουν τον αρχικό ή «άγριου τύπου» ιό.

Μπορούν επίσης να επηρεάσουν την αναπαραγωγή του άγριου ξαδέλφου τους, κερδίζοντας τους τον τίτλο ελαττωματικά γονιδιώματα παρεμβολής (DI).

Συνθετικό SARS-CoV-2

Οι βιολόγοι στο Penn State συνέθεσαν μια έκδοση DI του γονιδιώματος SARS-CoV-2 που είναι περίπου 90% μικρότερη από την αρχική.

Το ιογενές γονιδίωμα δεν έχει τα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες του πρωτότυπου, αλλά εξακολουθεί να φέρει οδηγίες για τη συσκευασία του σε νέα σωματίδια ιού.

Οι ερευνητές εισήγαγαν αυτό το γονιδίωμα σε αφρικανικά πράσινα κύτταρα πιθήκων που αναπτύσσονται σε εργαστηριακή καλλιέργεια. Στη συνέχεια μολύνθηκαν τα κύτταρα με τον άγριου τύπου SARS-CoV-2.

Τα αποτελέσματά τους υποδηλώνουν ότι το γονιδίωμα DI όχι μόνο αντιγράφει 3.3 φορές πιο γρήγορα από το SARS-CoV-2, αλλά επίσης διαταράσσει την αναπαραγωγή του.

Αυτό μείωσε το ιικό φορτίο των μολυσμένων κυττάρων κατά περίπου το ήμισυ μέσα σε 24 ώρες σε σύγκριση με τις καλλιέργειες κυττάρων ελέγχου.

«Στα πειράματά μας, δείχνουμε ότι ο ιός SARS-CoV-2 άγριου τύπου επιτρέπει στην πραγματικότητα την αναπαραγωγή και εξάπλωση του συνθετικού μας ιού, προωθώντας έτσι αποτελεσματικά τη δική του παρακμή», δήλωσε ο Marco Archetti, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας στο Penn State.

«Μια έκδοση αυτού του συνθετικού κατασκευάσματος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως αυτοπροώθηση αντιιική θεραπεία για το COVID-19», πρόσθεσε.

Η έρευνα εμφανίζεται στο περιοδικό PeerJ.

Σύστημα παράδοσης νανοσωματιδίων

Οι συγγραφείς ισχυρίζονται ότι επιτρέποντας την αναπαραγωγή του συνθετικού γονιδιώματος, το SARS-CoV-2 «θα προωθούσε τη δική του καταστροφή».

Γράφουν:

«Ενώ η άμεση μείωση κατά 50% στο φορτίο του ιού που παρατηρήσαμε δεν μπορεί να αρκεί για θεραπευτικούς σκοπούς, η αποτελεσματικότητα θα επιδεινωθεί με την πάροδο του χρόνου (καθώς αυξάνεται η συχνότητα των DI) και θα μπορούσε να επιτευχθεί υψηλότερη αρχική αποτελεσματικότητα χρησιμοποιώντας έναν φορέα παράδοσης και μια βελτιωμένη έκδοση του γονιδιώματος DI. "

Από τότε που έγραψαν το άρθρο, οι βιολόγοι έχουν χρησιμοποιήσει επιτυχώς νανοσωματίδια για να μεταδώσουν τον ιό DI τους σε κύτταρα που αναπτύσσονται σε καλλιέργεια. Τώρα τα δοκιμάζουν σε ζωντανά ζώα.

Το επόμενο βήμα θα είναι η επανάληψη των πειραμάτων τους σε καλλιέργειες ανθρώπινων πνευμονικών κυττάρων που έχουν μολυνθεί με SARS-CoV-2.

Το "Detonic.shop" ρώτησε τον καθηγητή Archetti εάν υπάρχει κίνδυνος ο ιός DI να επιδεινώσει την υπερβολική ανοσολογική αντίδραση ή «κυτοκίνη καταιγίδα», που παρατηρείται σε άτομα με σοβαρό COVID-19.

«Δεν ξέρουμε. Υπάρχει πάντα μια αντίδραση στο εξωγενές [ξένο] RNA, αλλά δεν υπάρχει κανένας λόγος να πιστεύουμε ότι θα πρέπει να είναι πιο σοβαρό από ότι με το ιικό RNA », είπε.

Πρόσθεσε ότι η θεραπεία μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική εάν χορηγηθεί νωρίτερα κατά τη διάρκεια της νόσου.

«Όσο νωρίτερα τόσο το καλύτερο, πιθανότατα, αλλά δεν το γνωρίζουμε ακόμα», είπε.

Θα επιστρέψει ο ιός;

Η Carolina B. López, αναπληρωτής καθηγητής μικροβιολογίας και ανοσολογίας στη Σχολή Κτηνιατρικής στην Penn State στη Φιλαδέλφεια, έχει γράψει για ελαττωματικά γονιδιώματα RNA και τις δυνατότητές τους ως αντιιικές θεραπείες.

«Το φαινόμενο της παρέμβασης είναι πραγματικό και έχει αποδειχθεί για πολλούς ιούς, οπότε δεν αμφιβάλλω ότι ο ελαττωματικός ιός που δημιούργησε παρεμβαίνει στον τυπικό ιό και μειώνει την αναπαραγωγή του», είπε στο MNT.

«Το πρόβλημα είναι ότι η παρέμβαση δεν είναι ένας μηχανισμός« αποστείρωσης », δηλαδή, δεν θα εξαλείψει τον τυπικό ιό και τελικά, αυτός ο τυπικός ιός θα ξανασυμβεί και θα εξαπλωθεί», είπε.

Εξήγησε ότι ο ιός που παρεμβαίνει χρειάζεται πρωτεΐνες που παράγονται από τον τυπικό ιό για να εξαπλωθεί. Όταν αυτά εξαφανιστούν, ως αποτέλεσμα παρεμβολής, ο ελαττωματικός ιός θα «πεθάνει», ο οποίος θα επιτρέψει την επανεμφάνιση του τυπικού ιού.

«Αυτή είναι μια καλά περιγραφόμενη διαδικασία, και ο κίνδυνος είναι ότι αυτά τα κύματα ελαττωματικού και τυπικού ιού οδηγούν σε επιμονή του ιού. Έτσι θα λύσετε ένα πρόβλημα για να δημιουργήσετε ένα άλλο », είπε.

«Αυτή είναι απλώς μια άποψη, αλλά η ουσία είναι ότι πρέπει να γίνει περισσότερη έρευνα πριν από την εφαρμογή αυτών των εννοιών στην πραγματική ζωή», κατέληξε.

Για ζωντανές ενημερώσεις σχετικά με τις τελευταίες εξελίξεις σχετικά με το μυθιστόρημα coronavirus και το COVID-19, κάντε κλικ εδώ.