Možemo li se boriti protiv SARS-CoV-2 s SARS-CoV-2?

Slika prijenosnog elektronskog mikroskopa SARS-CoV-2

  • Neispravne kopije genetskog materijala koronavirusa prirodno nastaju kad se repliciraju.
  • Neke od tih kopija zapravo su paraziti: ne mogu se sami replicirati, ali mogu iskoristiti netaknute virusne genome kako bi napravili svoje kopije i zarazili druge stanice.
  • Istraživači su sada stvorili neispravnu verziju SARS-CoV-2, virusa koji uzrokuje COVID-19, koji ometa i nadmašuje izvorni virus u staničnim kulturama.
  • U teoriji, ubrizgavanje sintetičkog virusa u osobu oboljelu od SARS-CoV-2 moglo bi dovesti do smrti oba virusa.

Prema pjesmi Augusta De Morgana, "Velike buhe imaju malo buha na leđima da ih grizu, a male buhe imaju manje buha, i to ad infinitum."

Čini se da to vrijedi čak i za viruse - najmanje od svih parazita - koji zauzvrat imaju manje viruse koji na njima parazitiraju.

Biolozi sa Državnog sveučilišta Pennsylvania (Penn State) u University Parku iskoristili su ovaj univerzalni zakon prirode kako bi stvorili parazit SARS-CoV-2 za kojeg vjeruju da bi mogao liječiti COVID-19.

Koronavirusi, poput SARS-CoV-2, repliciraju se ubrizgavanjem svog molekularnog nacrta ili genoma - koji je jedan lanac RNA - u stanicu domaćina.

Zaražena stanica kopira virusni genom i izbacuje proteine ​​koje on kodira, a koji se zatim koriste za izgradnju novih čestica virusa. Oni izbijaju iz stanice i nastavljaju zaražavati druge stanice.

Međutim, ponekad se tijekom postupka kopiranja dogode pogreške, što može rezultirati stvaranjem manjeg genoma kojem nedostaju neki geni potrebni za stvaranje proteina virusa.

Sam po sebi ovaj neispravan genom nije sposoban stvoriti nove virusne čestice i zaraziti druge stanice.

Ali ako dijeli stanicu domaćina s netaknutom verzijom istog virusnog genoma, može iskoristiti tuđe gene kako bi se replicirao i nastavio zaražavati druge stanice.

Presudno je, jer su ovi oštećeni genomi manji, mogu se brže replicirati i nadmašiti izvorni virus ili virus divljeg tipa.

Oni također mogu ometati replikaciju svog divljeg rođaka, donoseći im genome koji interferiraju s oštećenim naslovom (DI).

Sintetički SARS-CoV-2

Biolozi iz države Penn State sintetizirali su DI verziju genoma SARS-CoV-2 koja je oko 90% kraća od originala.

Smanjenom virusnom genom nedostaju originalni geni koji kodiraju proteine, ali svejedno sadrži upute za pakiranje u nove virusne čestice.

Istraživači su ovaj genom uveli u stanice afričkih zelenih majmuna koje rastu u laboratorijskoj kulturi. Zatim su stanice zarazili divljim tipom SARS-CoV-2.

Njihovi rezultati sugeriraju da se DI genom ne samo replicira 3.3 puta brže od SARS-CoV-2, već i remeti njegovu replikaciju.

To je smanjilo virusno opterećenje zaraženih stanica za približno pola u roku od 24 sata u usporedbi s kontrolnim staničnim kulturama.

"U našim eksperimentima pokazujemo da virus divljeg tipa SARS-CoV-2 zapravo omogućuje replikaciju i širenje našeg sintetičkog virusa, čime učinkovito promiče vlastiti pad", rekao je dr. Marco Archetti, izvanredni profesor biologije u Penn Stateu.

"Verzija ovog sintetskog konstrukta mogla bi se koristiti kao samopromotivna antivirusna terapija za COVID-19", dodao je.

Istraživanje se pojavljuje u časopisu PeerJ.

Sustav za nanošenje nanočestica

Autori tvrde da bi omogućavanjem replikacije sintetskog genoma SARS-CoV-2 "promovirao vlastitu smrt".

Pišu:

„Iako neposredno smanjenje smanjenja opterećenja virusom koje smo primijetili nedvojbeno nije dovoljno za terapijske svrhe, učinkovitost bi se vremenom (kako se učestalosti DI povećavaju) povećala, a veća početna učinkovitost mogla bi se postići korištenjem vektora isporuke i poboljšane verzije genoma DI. "

Otkako su napisali članak, biolozi su uspješno koristili nanočestice za prijenos svog DI virusa u stanice koje rastu u kulturi. Oni ih sada testiraju na živim životinjama.

Sljedeći će korak biti ponavljanje njihovih pokusa na kulturama ljudskih plućnih stanica zaraženih SARS-CoV-2.

"Detonic.shop" pitali su prof. Archettija postoji li rizik da bi virus DI mogao pogoršati pretjeranu imunološku reakciju ili "oluju citokina", viđenu kod ljudi s teškim COVID-19.

“Ne znamo. Uvijek postoji reakcija na egzogenu [stranu] RNA, ali nema razloga misliti da bi ona trebala biti ozbiljnija nego kod virusne RNA ”, rekao je.

Dodao je da bi liječenje moglo biti učinkovitije ako se provede ranije tijekom bolesti.

"Što ranije, to bolje, vjerojatno, ali to još ne znamo", rekao je.

Hoće li se virus odskočiti?

Carolina B. López, izvanredna profesorica mikrobiologije i imunologije na Veterinarskom fakultetu u Penn Stateu u Philadelphiji, napisala je o neispravnim genima RNA i njihovom potencijalu kao antivirusni tretmani.

"[F] fenomen interferencije je stvaran i dokazan je za više virusa, tako da ne sumnjam da neispravni virus koji su stvorili ometa standardni virus i smanjuje njegovu replikaciju", rekla je za MNT.

"Problem je u tome što smetnje nisu mehanizam 'sterilizacije', tj. Neće eliminirati standardni virus, a na kraju će se taj standardni virus ponovno pokupiti i širiti", rekla je.

Objasnila je da je virusu koji interferira potrebni proteini koje proizvodi standardni virus za širenje. Kad ih nestane, kao rezultat smetnji, neispravni virus će "umrijeti", što će omogućiti ponovno oživljavanje standardnog virusa.

„Ovo je dobro opisan postupak, a rizik je da ovi valovi neispravnih i standardnih virusa dovedu do trajnosti virusa. Dakle, riješit ćete problem da biste stvorili novi ”, rekla je.

"Ovo je samo mišljenje, ali dno svega je da treba provesti više istraživanja prije nego što se ti koncepti primijene u stvarnom životu", zaključila je.

Za najnovije vijesti o najnovijim događanjima u vezi s novim koronavirusom i COVID-19, kliknite ovdje.