Putem lupta împotriva SARS-CoV-2 cu SARS-CoV-2?

Imagine cu microscop electronic de transmisie a SARS-CoV-2

  • Copiile defecte ale materialului genetic al coronavirusurilor apar în mod natural atunci când acestea se reproduc.
  • Unele dintre aceste copii sunt efectiv paraziți: nu se pot replica singure, dar pot exploata genomii virali intacti pentru a face copii ale lor și a infecta alte celule.
  • Cercetătorii au creat acum o versiune defectă a SARS-CoV-2, virusul care provoacă COVID-19, care interferează cu virusul original și îl depășește în culturile celulare.
  • În teorie, injectarea virusului sintetic unei persoane cu SARS-CoV-2 ar putea duce la dispariția ambilor virusuri.

Potrivit unei poezii a lui Augustus De Morgan, „puricii mari au purici mici pe spate pentru a-i mușca, iar puricii mici au purici mai mici și așa ad infinitum”.

Se pare că acest lucru este adevărat chiar și pentru viruși - cel mai mic dintre toți paraziții - care la rândul lor au viruși mai mici care îi parazitează.

Biologii de la Pennsylvania State University (Penn State) din University Park au exploatat această lege universală a naturii pentru a crea un parazit al SARS-CoV-2 despre care cred că ar putea trata COVID-19.

Coronavirusurile, cum ar fi SARS-CoV-2, se reproduc prin injectarea schemei lor moleculare sau a genomului - care este o singură catenă de ARN - într-o celulă gazdă.

Celula infectată copiază genomul viral și produce proteinele pe care le codifică, care sunt apoi utilizate pentru a construi noi particule de virus. Acestea ies din celulă și continuă să infecteze alte celule.

Uneori, cu toate acestea, se întâmplă greșeli în timpul procesului de copiere, ceea ce poate duce la crearea unui genom mai mic, care lipsește unele dintre genele necesare pentru a face proteinele virusului.

În sine, acest genom defect este incapabil să producă noi particule de virus și să infecteze alte celule.

Dar dacă împărtășește o celulă gazdă cu o versiune intactă a aceluiași genom viral, poate exploata genele celuilalt pentru a se replica și a continua să infecteze alte celule.

În mod crucial, deoarece aceste genomi defecte sunt mai mici, se pot reproduce mai repede și depășesc virusul original sau „de tip sălbatic”.

Ei pot, de asemenea, să interfereze cu replicarea verișorului lor sălbatic, câștigându-le titlul genomului de interferență defectă (DI).

SARS-CoV-2 sintetic

Biologii de la Penn State au sintetizat o versiune DI a genomului SARS-CoV-2 care este cu aproximativ 90% mai scurtă decât cea originală.

Genomului viral redus îi lipsește genele originale care codifică proteinele, dar poartă în continuare instrucțiuni pentru ambalarea în particule noi de virus.

Cercetătorii au introdus acest genom în celulele maimuțelor verzi africane care cresc într-o cultură de laborator. Apoi au infectat celulele cu SARS-CoV-2 de tip sălbatic.

Rezultatele lor sugerează că genomul DI nu numai că se reproduce de 3.3 ori mai repede decât SARS-CoV-2, ci și perturbă replicarea acestuia.

Acest lucru a redus încărcătura virală a celulelor infectate cu aproximativ jumătate în decurs de 24 de ore comparativ cu culturile de celule martor.

„În experimentele noastre, am arătat că virusul SARS-CoV-2 de tip sălbatic permite de fapt reproducerea și răspândirea virusului nostru sintetic, promovând astfel efectiv propriul declin”, a declarat Marco Archetti, Ph.D., profesor asociat de biologie la Penn State.

O versiune a acestui construct sintetic ar putea fi utilizată ca terapie antivirală de auto-promovare pentru COVID-19, a adăugat el.

Cercetarea apare în revista PeerJ.

Sistem de livrare a nanoparticulelor

Autorii susțin că, permițând replicarea genomului sintetic, SARS-CoV-2 „și-ar promova propria dispariție”.

Ei scriu:

„În timp ce reducerea imediată cu 50% a încărcăturii de virus pe care am observat-o este, fără îndoială, insuficientă în scopuri terapeutice, eficacitatea s-ar compune în timp (pe măsură ce DI-urile cresc în frecvență) și s-ar putea obține o eficacitate inițială mai mare utilizând un vector de livrare și o versiune îmbunătățită genomului DI. ”

De când au scris lucrarea, biologii au folosit cu succes nanoparticule pentru a-și livra virusul DI în celulele care cresc în cultură. Acum le testează pe animale vii.

Următorul pas va fi repetarea experimentelor lor în culturi de celule pulmonare umane infectate cu SARS-CoV-2.

"Detonic.shop" l-a întrebat pe prof. Archetti dacă există riscul ca virusul DI să exacerbeze reacția imună excesivă sau „furtuna de citokine”, observată la persoanele cu COVID-19 sever.

„Nu știm. Există întotdeauna o reacție la ARN-ul [străin] exogen, dar nu există niciun motiv să credem că ar trebui să fie mai sever decât cu ARN-ul viral ”, a spus el.

El a adăugat că tratamentul ar putea fi mai eficient dacă este administrat mai devreme în cursul bolii.

„Cu cât mai devreme cu atât mai bine, probabil, dar nu știm încă acest lucru”, a spus el.

Virusul va reveni?

Carolina B. López, profesor asociat de microbiologie și imunologie la Școala de Medicină Veterinară de la Penn State din Philadelphia, a scris despre genomii deficienți ai ARN și despre potențialul lor ca tratamente antivirale.

„[Fenomenul de interferență este real și a fost demonstrat pentru mai mulți viruși, așa că nu mă îndoiesc că virusul defect pe care l-au creat interferează cu virusul standard și reduce replicarea acestuia”, a declarat ea pentru MNT.

„Problema este că interferența nu este un mecanism„ sterilizant ”, adică nu va elimina virusul standard și, în cele din urmă, acest virus standard va relua și se va răspândi”, a spus ea.

Ea a explicat că virusul care interferează are nevoie de proteine ​​produse de virusul standard pentru a se răspândi. Când acestea vor dispărea, ca urmare a interferenței, virusul defect va „muri”, ceea ce va permite reapariția virusului standard.

„Acesta este un proces bine descris, iar riscul este ca aceste valuri de virus defect și standard să ducă la persistența virusului. Așa că veți rezolva o problemă pentru a crea alta ”, a spus ea.

„Aceasta este doar o opinie, dar concluzia este că trebuie făcute mai multe cercetări înainte de a aplica aceste concepte în viața reală”, a conchis ea.

Pentru actualizări în timp real despre cele mai recente evoluții privind noul coronavirus și COVID-19, faceți clic aici.

Detonic