Bisakah kita melawan SARS-CoV-2 dengan SARS-CoV-2?

Gambar mikroskop elektron transmisi SARS-CoV-2

  • Salinan materi genetik virus corona yang cacat muncul secara alami ketika salinan ini bereplikasi.
  • Beberapa dari salinan ini secara efektif parasit: Mereka tidak dapat mereplikasi sendiri, tetapi mereka dapat mengeksploitasi genom virus utuh untuk membuat salinan dari diri mereka sendiri dan menginfeksi sel lain.
  • Para peneliti kini telah menciptakan versi SARS-CoV-2 yang rusak, virus penyebab COVID-19, yang mengganggu dan mengalahkan virus asli dalam kultur sel.
  • Secara teori, menyuntikkan virus sintetis ke seseorang dengan SARS-CoV-2 dapat menyebabkan kematian kedua virus.

Menurut sebuah puisi oleh Augustus De Morgan, "Kutu besar memiliki kutu kecil di punggung mereka untuk menggigit mereka, Dan kutu kecil memiliki kutu yang lebih sedikit, dan begitu ad infinitum."

Tampaknya ini benar bahkan untuk virus — parasit terkecil — yang pada gilirannya memiliki virus yang lebih kecil yang memparasitnya.

Ahli biologi di Pennsylvania State University (Penn State) di University Park telah mengeksploitasi hukum alam universal ini untuk menciptakan parasit SARS-CoV-2 yang mereka yakini dapat mengobati COVID-19.

Coronavirus, seperti SARS-CoV-2, mereplikasi dengan menyuntikkan cetak biru molekuler mereka, atau genom - yang merupakan untaian RNA tunggal - ke dalam sel inang.

Sel yang terinfeksi menyalin genom virus dan mengeluarkan protein yang dikodekannya, yang kemudian digunakan untuk membangun partikel virus baru. Ini keluar dari sel dan terus menginfeksi sel lain.

Namun, terkadang kesalahan terjadi selama proses penyalinan, yang dapat mengakibatkan pembuatan genom yang lebih kecil yang kehilangan beberapa gen yang diperlukan untuk membuat protein virus.

Dengan sendirinya, genom yang rusak ini tidak mampu membuat partikel virus baru dan menginfeksi sel lain.

Tetapi jika ia berbagi sel inang dengan versi utuh dari genom virus yang sama, ia dapat mengeksploitasi gen lain untuk bereplikasi dan terus menginfeksi sel lain.

Yang terpenting, karena genom yang rusak ini berukuran lebih kecil, mereka dapat mereplikasi lebih cepat dan mengungguli virus asli, atau virus “tipe liar”.

Mereka juga dapat mengganggu replikasi sepupu liar mereka, memberi mereka gelar genom pengganggu yang cacat (DI).

SARS-CoV-2 sintetis

Para ahli biologi di Penn State mensintesis versi DI dari genom SARS-CoV-2 yang sekitar 90% lebih pendek dari aslinya.

Genom virus yang dikupas tidak memiliki gen penyandi protein yang asli, tetapi masih membawa instruksi untuk mengemas dirinya menjadi partikel virus baru.

Para peneliti memperkenalkan genom ini ke dalam sel monyet hijau Afrika yang tumbuh dalam kultur laboratorium. Mereka kemudian menginfeksi sel dengan tipe liar SARS-CoV-2.

Hasil mereka menunjukkan bahwa genom DI tidak hanya bereplikasi 3.3 kali lebih cepat dari SARS-CoV-2 tetapi juga mengganggu replikasinya.

Ini mengurangi viral load sel yang terinfeksi sekitar setengahnya dalam waktu 24 jam dibandingkan dengan kultur sel kontrol.

“Dalam percobaan kami, kami menunjukkan bahwa virus SARS-CoV-2 tipe liar sebenarnya memungkinkan replikasi dan penyebaran virus sintetis kami, sehingga secara efektif mempromosikan penurunannya sendiri,” kata Marco Archetti, Ph.D., profesor biologi. di Penn State.

“Versi konstruksi sintetis ini dapat digunakan sebagai terapi antivirus yang mempromosikan diri sendiri untuk COVID-19,” tambahnya.

Penelitian ini muncul di jurnal PeerJ.

Sistem pengiriman nanopartikel

Para penulis mengklaim bahwa dengan mengaktifkan replikasi genom sintetis, SARS-CoV-2 “akan mempromosikan kematiannya sendiri.”

Mereka menulis:

“Sementara pengurangan 50% langsung dalam beban virus yang kami amati bisa dibilang tidak cukup untuk tujuan terapeutik, kemanjuran akan bertambah seiring waktu (karena peningkatan frekuensi DI), dan kemanjuran awal yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan menggunakan vektor pengiriman dan versi yang ditingkatkan genom DI.”

Sejak menulis makalah, para ahli biologi telah berhasil menggunakan nanopartikel untuk mengirimkan virus DI mereka ke dalam sel yang tumbuh dalam kultur. Mereka sekarang mengujinya pada hewan hidup.

Langkah selanjutnya adalah mengulangi eksperimen mereka dalam kultur sel paru-paru manusia yang terinfeksi SARS-CoV-2.

"Detonic.shop" bertanya kepada Prof. Archetti apakah ada risiko virus DI dapat memperburuk reaksi kekebalan yang berlebihan, atau “badai sitokin” yang terlihat pada orang dengan COVID-19 yang parah.

“Kami tidak tahu. Selalu ada reaksi terhadap RNA [asing] eksogen, tetapi tidak ada alasan untuk berpikir bahwa itu harus lebih parah daripada dengan RNA virus,” katanya.

Dia menambahkan bahwa pengobatan mungkin lebih efektif jika diberikan lebih awal dalam perjalanan penyakit.

"Lebih awal lebih baik, mungkin, tapi kita belum tahu ini," katanya.

Apakah virus akan bangkit kembali?

Carolina B. López, seorang profesor mikrobiologi dan imunologi di School of Veterinary Medicine di Penn State di Philadelphia, telah menulis tentang genom RNA yang rusak dan potensinya sebagai pengobatan antivirus.

“Fenomena interferensi itu nyata dan telah ditunjukkan untuk banyak virus, jadi saya tidak ragu bahwa virus cacat yang mereka ciptakan mengganggu virus standar dan mengurangi replikasinya,” katanya kepada MNT.

“Masalahnya, interferensi bukanlah mekanisme 'sterilisasi', yakni tidak menghilangkan virus standar, dan akhirnya virus standar ini akan naik lagi dan menyebar,” katanya.

Dia menjelaskan, virus pengganggu membutuhkan protein yang diproduksi oleh virus standar untuk menyebar. Ketika ini hilang, sebagai akibat dari gangguan, virus yang rusak akan "mati", yang akan memungkinkan kebangkitan virus standar.

“Ini adalah proses yang dijelaskan dengan baik, dan risikonya adalah gelombang virus yang cacat dan standar ini menyebabkan virus bertahan. Jadi Anda akan memecahkan masalah untuk membuat yang lain, ”katanya.

“Ini hanya opini, tapi intinya perlu dilakukan penelitian lebih lanjut sebelum menerapkan konsep-konsep tersebut dalam kehidupan nyata,” pungkasnya.

Untuk update langsung tentang perkembangan terbaru terkait novel coronavirus dan COVID-19, klik di sini.