Kas saame SARS-CoV-2 vastu võidelda SARS-CoV-2-ga?

SARS-CoV-2 ülekandelektroonmikroskoobi pilt

  • Koronaviiruste geneetilise materjali defektsed koopiad tekivad nende paljunemisel loomulikult.
  • Mõned neist koopiatest on tegelikult parasiidid: nad ei saa iseseisvalt paljuneda, kuid nad saavad kasutada terveid viiruse genoome, et teha endast koopiaid ja nakatada teisi rakke.
  • Teadlased on nüüd loonud SARS-CoV-2, COVID-19 põhjustava viiruse, defektse versiooni, mis häirib algkultuuri rakukultuurides ja ületab selle võimet.
  • Teoreetiliselt võib sünteetilise viiruse süstimine SARS-CoV-2-ga inimesele viia mõlema viiruse hävimiseni.

Augustus De Morgani luuletuse järgi: "Suurtel kirbudel on seljal vähe kirpe, et neid hammustada, ja väikestel kirbudel on vähem kirpe ja nii lõpmatult."

Tundub, et see kehtib isegi viiruste - kõige parasiitidest väikseimate - puhul, millel on omakorda väiksemad viirused, mis neid parasiteerivad.

University Parki Pennsylvania osariigi ülikooli (Penn State) bioloogid on seda universaalset loodusseadust kasutanud SARS-CoV-2 parasiidi tekitamiseks, mis nende arvates võiks ravida COVID-19.

Koronaviirused, nagu SARS-CoV-2, replikeeruvad, süstides peremeesrakku nende molekulaarse kavandi või genoomi - mis on RNA üks ahel.

Nakatunud rakk kopeerib viiruse genoomi ja purustab kodeeritavad valgud, mida seejärel kasutatakse uute viirusosakeste ehitamiseks. Need murravad rakust välja ja nakatavad teisi rakke.

Mõnikord juhtub kopeerimisprotsessi käigus vigu, mille tulemuseks võib olla väiksema genoomi loomine, kus puudub osa viiruse valkude tootmiseks vajalikest geenidest.

Iseenesest pole see defektne genoom võimeline uusi viirusosakesi tootma ja teisi rakke nakatama.

Kuid kui tal on peremeesrakk sama viiruse genoomi puutumata versiooniga, saab ta kasutada teiste geene paljunemiseks ja edasi nakatada teisi rakke.

Oluline on, et kuna need defektsed genoomid on väiksemad, suudavad nad kiiremini paljuneda ja ületada algset ehk “metsikut tüüpi” viirust.

Nad võivad sekkuda ka metsiku nõbu replikatsiooni, teenides neile tiitliga defektsed segavad (DI) genoomid.

Sünteetiline SARS-CoV-2

Penn State'i bioloogid sünteesisid SARS-CoV-2 genoomi DI versiooni, mis on umbes 90% lühem kui originaal.

Kooritud viiruse genoomil puuduvad originaali valke kodeerivad geenid, kuid see sisaldab siiski juhiseid enda pakkimiseks uutesse viirusosakestesse.

Teadlased viisid selle genoomi laborikultuuris kasvavatesse Aafrika roheliste ahvide rakkudesse. Seejärel nakatasid nad rakud metsikut tüüpi SARS-CoV-2-ga.

Nende tulemused näitavad, et DI genoom ei kordu mitte ainult 3.3 korda kiiremini kui SARS-CoV-2, vaid häirib ka selle paljunemist.

See vähendas nakatunud rakkude viiruskoormust 24 tunni jooksul umbes poole võrra võrreldes kontrollrakukultuuridega.

"Katsetes näitame, et metsiktüüpi SARS-CoV-2 viirus võimaldab tegelikult meie sünteetilise viiruse paljunemist ja levikut, soodustades seeläbi tõhusalt tema enda langust," ütles bioloogia dotsent Ph.D. Marco Archetti Penn State'is.

"Selle sünteetilise konstruktsiooni versiooni võiks kasutada COVID-19 enesereklaamiva viirusevastase ravina," lisas ta.

Uuring ilmub ajakirjas PeerJ.

Nanoosakeste kohaletoimetamise süsteem

Autorid väidavad, et sünteetilise genoomi replikatsiooni võimaldamise kaudu soodustaks SARS-CoV-2 omaenda surma.

Nad kirjutavad:

"Kuigi viiruskoormuse viivitamatu 50% -line vähenemine, mida me täheldasime, ei ole väidetavalt terapeutiliseks otstarbeks piisav, suureneb efektiivsus aja jooksul (kui DI-de sagedus suureneb) ja suurema algse efektiivsuse võib saada sünnitusvektori ja täiustatud versiooni abil DI genoomi. "

Pärast artikli kirjutamist on bioloogid edukalt kasutanud nanoosakesi, et viia oma DI viirus kultuuris kasvavatesse rakkudesse. Nüüd katsetavad nad neid elusloomadel.

Järgmine samm on nende katsete kordamine SARS-CoV-2-ga nakatunud inimese kopsurakukultuurides.

Meditsiiniuudised uurisid täna prof Archettilt, kas on oht, et DI-viirus võib süvendada COVID-19-ga inimestel täheldatud liigset immuunreaktsiooni või tsütokiinide tormi.

"Me ei tea. Eksogeensele [võõrale] RNA-le reageeritakse alati, kuid pole põhjust arvata, et see peaks olema tõsisem kui viirusliku RNA puhul, ”ütles ta.

Ta lisas, et ravi võib olla tõhusam, kui see viiakse läbi haiguse käigus varem.

"Mida varem, seda parem on ilmselt, aga me ei tea seda veel," ütles ta.

Kas viirus põrkab tagasi?

Carolina B. López, Philadelphias Penn State'i veterinaarmeditsiini kooli mikrobioloogia ja immunoloogia dotsent, on kirjutanud defektsetest RNA genoomidest ja nende potentsiaalist viirusevastaste ravimitena.

"[Häirete nähtus on tõeline ja seda on tõestatud mitme viiruse puhul, nii et ma ei kahtle, et nende loodud defektne viirus häirib standardset viirust ja vähendab selle paljunemist," ütles ta MNT-le.

"Probleem on selles, et sekkumine ei ole" steriliseeriv "mehhanism, see tähendab, et see ei kaota tavalist viirust ja lõpuks see standardviirus taas tõuseb ja levib," ütles ta.

Ta selgitas, et häiriv viirus vajab levimiseks tavalise viiruse toodetud valke. Kui need on häirete tagajärjel kadunud, siis defektne viirus "sureb", mis võimaldab standardviiruse taastekkimist.

„See on hästi kirjeldatud protsess ja oht on, et need defektse ja standardse viiruse lained põhjustavad viiruse püsivust. Nii et lahendate probleemi uue loomiseks, ”ütles naine.

"See on lihtsalt arvamus, kuid kokkuvõte on see, et enne nende mõistete rakendamist reaalses elus tuleb teha rohkem uuringuid," lõpetas ta.

Uute uudsete koroonaviiruse ja COVID-19 kohta käivate värskete uudiste saamiseks klõpsake siin.