Ar galime kovoti su SARS-CoV-2 su SARS-CoV-2?

SARS-CoV-2 perdavimo elektronų mikroskopo vaizdas

  • Defektinės koronavirusų genetinės medžiagos kopijos atsiranda natūraliai, kai jos kartojasi.
  • Kai kurios iš šių kopijų iš tikrųjų yra parazitai: jie negali daugintis patys, tačiau gali išnaudoti nepažeistus virusų genomus, kad padarytų savo kopijas ir užkrėstų kitas ląsteles.
  • Tyrėjai dabar sukūrė sugedusią SARS-CoV-2, viruso, sukeliančio COVID-19, versiją, kuri trukdo ir nukonkuruoja pradinį virusą ląstelių kultūrose.
  • Teoriškai, suleidus sintetinį virusą asmeniui, sergančiam SARS-CoV-2, gali baigtis abu virusai.

Pagal Augusto De Morgano eilėraštį: „Didžiosios blusos turi mažai blusų ant nugaros, kad galėtų jas įkąsti, o mažos blusos turi mažiau blusų ir taip be galo“.

Atrodo, kad tai pasakytina net apie virusus - mažiausius iš visų parazitų - kurie savo ruožtu turi mažesnius virusus, kurie parazituoja.

Biologai iš Pensilvanijos valstijos universiteto (Penn State) Universiteto parke išnaudojo šį visuotinį gamtos dėsnį, sukurdami SARS-CoV-2 parazitą, kuris, jų manymu, gali gydyti COVID-19.

Koronavirusai, tokie kaip SARS-CoV-2, dauginasi, į ląstelę-šeimininkę suleisdami savo molekulinį planą arba genomą - tai yra viena RNR grandinė.

Užkrėsta ląstelė nukopijuoja viruso genomą ir išmuša savo užkoduotus baltymus, kurie vėliau naudojami naujoms viruso dalelėms sukurti. Šie išsiveržia iš ląstelės ir toliau užkrės kitas ląsteles.

Tačiau kartais kopijavimo metu įvyksta klaidų, dėl kurių gali būti sukurtas mažesnis genomas, kuriame trūksta kai kurių genų, reikalingų viruso baltymams gaminti.

Šis defektinis genomas pats savaime negali sukurti naujų viruso dalelių ir užkrėsti kitų ląstelių.

Bet jei ji dalijasi ląstele šeimininke su nepažeista to paties viruso genomo versija, ji gali panaudoti kito genus, kad daugintųsi ir užkrėstų kitas ląsteles.

Itin svarbu, nes šie defektiniai genomai yra mažesni, jie gali daugintis greičiau ir pranokti pirminį arba „laukinio tipo“ virusą.

Jie taip pat gali trukdyti laukinio pusbrolio replikacijai, uždirbdami pavadinimą su defektais trukdančiais (DI) genomais.

Sintetinis SARS-CoV-2

Penn State biologai susintetino SARS-CoV-2 genomo DI versiją, kuri yra maždaug 90% trumpesnė už originalą.

Išardytame viruso genome trūksta baltymą koduojančių originalo genų, tačiau vis tiek pateikiamos instrukcijos, kaip supakuoti save į naujas viruso daleles.

Mokslininkai įvedė šį genomą į laboratorijos kultūroje augančias Afrikos žaliųjų beždžionių ląsteles. Tada jie užkrėtė ląsteles laukinio tipo SARS-CoV-2.

Jų rezultatai rodo, kad DI genomas ne tik dauginasi 3.3 karto greičiau nei SARS-CoV-2, bet ir sutrikdo jo replikaciją.

Tai užkrėstų ląstelių virusinę apkrovą sumažino maždaug per pusę per 24 valandas palyginti su kontrolinių ląstelių kultūromis.

"Atlikdami eksperimentus, mes parodome, kad laukinio tipo SARS-CoV-2 virusas iš tikrųjų įgalina mūsų sintetinio viruso replikaciją ir plitimą, taip veiksmingai skatindamas jo nuosmukį", - sakė mokslų daktaras Marco Archetti, docentas biologijos srityje. Penn State valstijoje.

"Šios sintetinės konstrukcijos versija gali būti naudojama kaip savaime reklamuojama antivirusinė terapija COVID-19", - pridūrė jis.

Tyrimas pateikiamas žurnale „PeerJ“.

Nanodalelių tiekimo sistema

Autoriai tvirtina, kad įgalindamas sintetinio genomo replikaciją, SARS-CoV-2 „skatintų jos pačios žūtį“.

Jie rašo:

„Nors mūsų pastebėto 50% sumažėjusio viruso kiekio terapiniais tikslais, be abejo, nepakanka, tačiau laikui bėgant veiksmingumas padidės (kai DI dažnis didėja), o naudojant pradinį vektorių ir patobulintą versiją, galima pasiekti didesnį pradinį efektyvumą. DI genomo. “

Nuo straipsnio rašymo biologai sėkmingai naudojo nanodaleles, kad pristatytų savo DI virusą į kultūroje augančias ląsteles. Dabar jie tai išbando su gyvais gyvūnais.

Kitas žingsnis bus pakartoti jų eksperimentus su žmogaus plaučių ląstelių kultūromis, užkrėstomis SARS-CoV-2.

Medicinos naujienos šiandien paklausė prof. Archetti, ar yra pavojus, kad DI virusas gali sustiprinti per didelę imuninę reakciją ar „citokinų audrą“, pastebėtą žmonėms, sergantiems sunkia COVID-19.

„Mes nežinome. Į egzogeninę [svetimą] RNR visada reaguojama, tačiau nėra pagrindo manyti, kad ji turėtų būti sunkesnė nei virusinės RNR “, - sakė jis.

Jis pridūrė, kad gydymas gali būti veiksmingesnis, jei bus suteiktas anksčiau ligos eigoje.

"Kuo anksčiau, tuo geriau, tikriausiai, bet mes to dar nežinome", - sakė jis.

Ar virusas atšoks?

Carolina B. López, mikrobiologijos ir imunologijos docentė Penn State, Filadelfijoje, Veterinarinės medicinos mokykloje, parašė apie ydingus RNR genomus ir jų kaip antivirusinio gydymo galimybes.

„[Interferencijos reiškinys yra tikras ir įrodytas keliems virusams, todėl neabejoju, kad jų sukurtas defektinis virusas trukdo standartiniam virusui ir sumažina jo replikaciją“, - ji sakė MNT.

„Problema ta, kad trukdžiai nėra„ sterilizavimo “mechanizmas, ty jie nepanaikins standartinio viruso, ir galiausiai šis standartinis virusas vėl pasikartos ir išplis“, - sakė ji.

Ji paaiškino, kad trukdančiam virusui plisti reikia baltymų, kuriuos gamina standartinis virusas. Kai jų nebeliks, dėl trukdžių defektas virusas „mirs“, o tai leis atsinaujinti standartiniam virusui.

„Tai yra gerai aprašytas procesas, o rizika yra ta, kad šios brokuoto ir standartinio viruso bangos sukelia viruso patvarumą. Taigi išspręsite problemą, kad sukurtumėte kitą “, - sakė ji.

"Tai tik nuomonė, tačiau esmė yra ta, kad prieš taikant šias sąvokas realiame gyvenime reikia atlikti daugiau tyrimų", - padarė išvadą.

Jei norite sužinoti naujausių naujienų apie koronavirusą ir COVID-19 naujienas, spustelėkite čia.