科學家設計概念驗證療法:SARS-CoV-2病毒的缺陷版本或使致病病毒消失
據外媒報導,日前賓夕法尼亞州立大學的研究人員設計了一種新的概念驗證COVID-19療法,利用SARS-CoV-2病毒的缺陷版本,希望使致病版本消失。 該研究小組設計了一種合成的有缺陷的SARS-CoV-2病毒,它是無害的,但會干擾真正的病毒的生長,有可能導致致病病毒和合成病毒的消失。
賓夕法尼亞州立大學生物學副教授Marco Archetti說:”在我們的實驗中,我們表明野生型(致病)SARS-CoV-2病毒實際上能夠使我們的合成病毒複製和傳播,從而有效地促進其自身的衰退。 這種合成構建體的一個版本可被用作COVID-19的自我促進的抗病毒療法。 ”
Archetti解釋說,當病毒攻擊一個細胞時,它附著在細胞表面並將其遺傳物質注入細胞。 然後,細胞被”欺騙”複製病毒的遺傳物質,並將其包裝成病毒體,這些病毒體從細胞中迸發出來,去感染其他細胞。
自然界中常見的”缺陷干擾”(DI)病毒在其基因組中含有大量的缺失,這通常會影響它們複製其遺傳物質並將其包裝成病毒的能力。 然而,如果DI基因組所感染的細胞中也有來自野生型病毒的遺傳物質,那麼它就能發揮這些功能。 在這種情況下,DI基因組可以”劫持”一個野生型基因組的複製。
Archetti說:「這些有缺陷的基因組就像野生型病毒的寄生蟲,」他解釋說,當DI基因組利用野生型基因組的”機器”時,它也能損害野生型基因組的生長。
此外,他說,「鑒於其基因組的長度因缺失而變短,DI基因組在聯合感染的細胞中可以比野生型基因組複製得更快,並迅速超越野生型。 ”
事實上,在他們發表在《PeerJ》雜誌上的新研究中,Archetti和他的同事發現,他們的合成DI基因組的複製速度比野生型基因組快三倍,導致野生型病毒負荷在24小時內減少一半。
為了進行他們的研究,研究人員從野生型SARS-CoV-2基因組的一部分設計了短的合成DI基因組,並將它們引入已經感染了野生型SARS-CoV-2病毒的非洲綠猴細胞。 接下來,他們量化了細胞中DI和WT基因組在不同時間點的相對數量,這表明瞭DI基因組對野生型基因組的干擾程度。
研究小組發現,在感染的24小時內,與對照實驗中的野生型病毒數量相比,DI基因組將SARS-CoV-2的數量減少了大約一半。 他們還發現,DI基因組的數量增加速度是野生型病毒的3.3倍。
Archetti說,雖然他們在24小時內觀察到的病毒負荷減少50%不足以達到治療目的,但據推測,隨著DI基因組在細胞中的頻率增加,野生型病毒數量的減少將導致病毒和DI基因組的消失,因為DI基因組一旦將野生型病毒趕盡殺絕,就無法繼續存在。
他補充說,需要進一步的實驗來驗證SARS-CoV-2 DIs作為抗病毒治療的潛力,建議可以在人類肺部細胞系中重複實驗,並針對SARS-CoV-2的一些較新的變體。 此外,他說,應該設計出一種有效的傳遞方法。 在仍未發表的進一步工作中,該團隊現在使用納米粒子作為傳遞載體,並觀察到病毒在12小時內下降了95%以上。
Archetti說:「通過一些額外的研究和微調,這種合成DI的一個版本可以被用作COVID-19的自我維持治療方法。 ”