创新的新MRNA治疗表明了阻止流感和Covid-19病毒的承诺

DNA对比的概念

这种疗法使用一种CRISPR来靶向病毒核糖核酸似乎可以阻止两种病毒在肺部的复制。

佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)和埃默里大学(Emory University)的研究人员开发的一种新疗法,通过相对较小的基因变化,似乎可以阻止流感病毒和导致Covid-19的病毒的复制。最重要的是,这种治疗可以通过喷雾器输送到肺部,使患者在家就能很容易地自己给药。

这种疗法基于一种CRISPR,通常允许研究人员瞄准并编辑遗传密码的特定部分,以瞄准RNA分子。在这种情况下,研究小组使用mRNA技术为一种名为Cas13a的蛋白质编码,这种蛋白质破坏了病毒用于在肺部细胞中复制的RNA遗传密码的部分。它是由Wallace H. Coulter生物医学工程系的Philip Santangelo实验室的研究人员开发的。

“在我们的药物中,你只需要改变引导链就可以从一种病毒转移到另一种病毒——我们只需要改变一个RNA序列。就是这样,”Santangelo说。“我们从流感到SARS-CoV-2是导致Covid-19的病毒。它们是非常不同的病毒。我们能够非常非常迅速地做到这一点,只需要更换一个指南。”

达里尔·凡诺弗和喷雾器

研究人员达利尔·范诺弗(Daryll Vanover)使用他改造的喷雾器来测试一种新的基于mrna的流感和Covid-19治疗方法。研究小组使用mRNA技术为一种名为Cas13a的蛋白质编码,这种蛋白质破坏了病毒在肺部细胞中复制的RNA遗传密码。它是由Wallace H. Coulter生物医学工程系的Philip Santangelo实验室的研究人员开发的。资料来源:佐治亚理工学院

引导链是一幅地图,基本上告诉Cas13a蛋白质在哪里附着病毒的RNA,并开始破坏它。圣安杰洛大学的研究小组与乔治亚大学、乔治亚州立大学和肯尼索州立大学的合作者合作,在老鼠和仓鼠身上测试了这种方法对抗流感和SARS-CoV-2。在这两个案例中,患病的动物都康复了。

他们的研究结果发表在杂志上自然生物技术。这是第一次显示mRNA的研究可用于表达CAS13A蛋白,并将其直接在肺组织中而不是在盘中的细胞中工作。它也是第一个证明CAS13A蛋白在停止SARS-COV-2的复制时是有效的。

更重要的是,该团队的方法有可能对抗上个世纪传播的99%的流感毒株。它似乎也将对已开始传播的新型高传染性冠状病毒变种有效。

这种广泛有效性的关键是研究人员瞄准的基因序列。

“在流感中,我们正在攻击聚合酶基因。正是这些酶使病毒能够制造更多的RNA并进行复制。”

在美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)一位合作者的帮助下,他们研究了过去100年流行流感病毒株的基因序列,发现几乎所有病毒株的RNA区域都没有变化。

圣安杰洛说:“我们追求这些,因为它们更能得到保护。”“我们让生物学来决定我们yabo124的目标是什么。”

同样,在SARS-CoV-2中,研究人员迄今所针对的序列在新的变异中保持不变。

该研究报告的第二作者、圣安吉洛实验室的研究科学家达里尔·凡诺佛说,这种方法意味着,当新病毒出现时,治疗方法是灵活和适应性强的。

“当大流行出现的遗传序列时,社会和CDC的第一件事之一就会得到遗传序列。Vanover说,这是CDC和监测团队将用于确定它是什么样的病毒和开始跟踪的工具之一。““一旦CDC发布那些序列 - 这就是我们所需要的一切。我们可以立即屏蔽我们兴趣的地区来瞄准它并击倒病毒。“

VANOVER表示,在几周内可能导致临床试验的引用候选人 - 这是关于它们扫描序列,设计引导股的多长时间,并准备在本研究中进行测试。

“这真的是即插即用,”Santangelo说。“如果你谈论的是小调整和大调整,这在时间上是一个巨大的奖励。在大流行中,如果我们在大流行爆发后的一两个月有了疫苗,想想现在会是什么样子。如果我们在它发作一个月后进行治疗,现在会是什么样子?这可能会产生巨大的影响,对经济和人民的影响。”

该项目由美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)的“先发制人表达保护性等位基因和反应元件(PReemptive Expression of Protective等位基因和反应元件(PREPARE)”计划资助。我们的目标是创造出安全、有效、短暂和可逆的基因调节剂,作为一种可以快速适应和传递的医疗对策。Santangelo说,这就是为什么团队决定尝试使用喷雾器来进行治疗。

他说:“如果你真的在努力寻找一种可以在自己家里自行使用的治疗方法,我们使用的喷雾器与你在药店买到的喷雾器并没有太大的不同。”

该团队的方法也被他们之前的工作所加速,他们的工作是将mRNA传递到像肺一样的粘膜表面。他们知道用这种方法很有可能解决呼吸道感染问题。他们决定使用mRNA来编码Cas13a蛋白,因为这是一种本质上安全的技术。

信使rna是短暂的。它不会进入原子核,不会影响DNASantangelo说,“对于这些CRISPR蛋白,你真的不希望它们长时间地表达。”

他和Vanover说,还有更多的工作要做——特别是更多地了解使治疗有效的具体机制。这种药物在动物实验中没有产生副作用,但他们希望在安全性方面进行更深入的研究,因为他们正在考虑进一步将其用于人类患者的治疗。

“这个项目真正让我们有机会在新战略方面,在新战略方面,在新战略方面推动实验室的极限,”该团队的项目经理和本文共同作者Chiara Zurla说。“特别是随着大流行,我们担心尽可能多的义务。第一个论文是一个很好的例子,但很多都将遵循;我们做了很多工作,我们有很多有希望的结果。“

参考:作者:Emmeline L. Blanchard, Daryll Vanover, Swapnil Subhash Bawage, Pooja Munnilal Tiwari, Laura Rotolo, Jared Beyersdorf, Hannah E. Peck, Nicholas C. Bruno, Robert Hincapie, Frank Michel, Jackelyn Murray, Heena Sadhwani, Bob Vanderheyden, M. G. FinnMargo A. Brinton, Eric R. Lafontaine, Robert J. Hogan, Chiara Zurla和Philip J. Santangelo, 2021年2月3日,自然生物技术
DOI: 10.1038 / s41587 - 021 - 00822 - w

本研究得到美国国防高级研究计划局批准号的支持。HR00111920008。本材料中表达的任何意见、发现、结论或建议都是作者的观点,并不一定反映任何资助机构的观点。

1评论论“创新的新MRNA治疗表明了阻止流感和Covid-19病毒的承诺”

  1. 真的……

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