Un nou tratament inovator cu ARNm promite să oprească atât virusul gripal, cât și virusul COVID-19

Tratamentul utilizează un tip de CRISPR pentru a viza virusul ARN Și se vede că plămânii încetează să reproducă ambii viruși.

Un nou tratament dezvoltat de cercetătorii de la Georgia Institute of Technology și Emery University ca urmare a mutațiilor genetice relativ minore s-a dovedit că oprește replicarea atât a virusului gripal, cât și a virusului ca fiind cauza Covid-19. La urma urmei, tratamentul poate fi administrat la plămâni printr-un nebulizator, ceea ce face mai ușor pentru pacienți să se gestioneze singuri în timp ce stau acasă.

Terapia se bazează pe un tip de CRISPR, care permite cercetătorilor să vizeze și să editeze moleculele de ARN într-o parte specifică a codului genetic. În acest caz, echipa a folosit tehnologia ARNm pentru a codifica o proteină numită CAS13a, care distruge părți din codul genetic ARN pe care virusurile îl utilizează pentru a se replica în celulele pulmonare. A fost creat de cercetătorii din laboratorul lui Philip Santangelo din cadrul Departamentului de Inginerie Biomedicală Wallace H. Coulter.

„În medicina noastră, trebuie doar să schimbați firul de ghidare pentru a trece de la un virus la altul – trebuie doar să schimbăm o secvență de ARN. Gata ”, a spus Santangelo. „Pur și simplu ne-a dat seama atunci SARS-CoV-2, Cauza Kovid-19 este un virus. Sunt viruși incredibil de diferiți. Și am reușit să o facem foarte repede prin simpla schimbare a unui ghid. “

Cu Nebulizatorul Daryl Vanovor

Cercetătorul Daryl Vanovar a lucrat cu nebulizatoare pentru a testa un nou tratament pe bază de ARNm pentru gripa respectivă și Covid-19. Echipa a folosit tehnologia ARNm pentru a codifica o proteină numită CAS13a, care distruge părți din codul genetic ARN pe care virusurile îl utilizează pentru a se replica în celulele pulmonare. A fost creat de cercetătorii din laboratorul lui Philip Santangelo din cadrul Departamentului de Inginerie Biomedicală Wallace H. Coulter. Credit: Georgia Institute of Technology

Suvita de ghidare este o hartă care indică practic proteina Cass 13a unde virusul se atașează la ARN și începe să o distrugă. Lucrând cu colegii de la Universitatea din Georgia, Universitatea de Stat din Georgia și Universitatea de Stat Keneso, echipa Santangelo și-a testat abordarea împotriva gripei de șobolan și barza-cove-2 din Hamd. În ambele cazuri există un tract digestiv complet.

Rezultatele lor sunt raportate în jurnal Biotehnologia naturii. Acesta este primul studiu care prezintă ARNm pentru a exprima proteina Cass 13a și poate fi utilizat pentru a lucra direct pe țesutul pulmonar, mai degrabă decât celulele de pe o placă. Proteina Cass 13a este eficientă în oprirea replicării SARS-CoV-2 pe care o prezintă mai întâi.

Mai mult, echipa are potențialul de a lucra împotriva 99% din tulpinile de gripă prevalente în secolul trecut. Se vede, de asemenea, că va fi eficient împotriva noilor forme extrem de contagioase de coronavirusuri care au început să se propage.

Cheia acestei eficacități largi este secvența genelor observate de cercetători.

„În gripă, atacăm genele polimerazei. Acestea sunt enzimele care ajută virusul să producă mai mult ARN și să îl replanteze “, a spus Santanzelo, autorul principal al studiului.

Cu ajutorul Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, aceștia au analizat secvențele genetice ale tulpinilor de gripă care au fost răspândite în ultimii 100 de ani și au găsit regiuni de ARN care au rămas neschimbate în aproape toate.

„Am mers după ei pentru că erau mai bine păstrați”, a spus Santangelo. „Lăsăm biologia să stabilească care vor fi obiectivele noastre”.

În mod similar, în Stork-Covey-2, secvențele pe care cercetătorii le-au observat până acum rămân neschimbate sub forme noi.

Această abordare înseamnă că vor apărea noi virusuri pe măsură ce tratamentul este flexibil și adaptabil, spune Daryl Vanovar, cercetător la Laboratorul Santangelo și al doilea autor al lucrării.

„Primul lucru pe care societatea și CDC îl vor obține după epidemie este secvențierea genetică. Acesta este unul dintre instrumentele pe care CDC și echipele de supraveghere le vor folosi pentru a detecta și a începe detectarea oricărui tip de virus “, a spus Vanover.„ Odată ce CDC va elibera acea secvență – de asta avem nevoie. Putem examina imediat “.

Vanovar a spus că, în câteva săptămâni, rezultatele candidaților principali pentru studiul clinic ar putea fi – ceea ce a durat până la scanarea secvențelor, proiectarea firelor ghidurilor lor și pregătirea pentru testul din acest studiu.

„Este într-adevăr destul de plug-and-play”, a spus Santangelo. „Dacă vorbești despre tweet-uri mici față de tweets-uri mari, este un mare bonus în funcție de timp. Și în epidemie – dacă primim un vaccin peste o lună sau două după ce epidemia a lovit, gândiți-vă la ce să căutați acum. Dacă am avea vreo terapie la o lună după această accidentare, cum ar fi lucrurile acum? Poate face o mare diferență, impactul asupra economiei, impactul asupra oamenilor.

Proiectul a fost finanțat de Programul de Exprimare Primitivă al Aleilor de Protecție și al Elementelor de Răspuns (PRPRE) al Agenției de Proiecte de cercetare avansată. Scopul este de a crea modulatoare genetice sigure, eficiente, tranzitorii și retrograde ca contramăsuri medicale care pot fi adaptate și livrate rapid. De aceea, echipa a decis să încerce un nebulizator pentru a oferi tratament, a spus Santanjelo.

“Dacă într-adevăr încercați să vă gândiți la ceva care va fi un tratament pe care cineva i-l poate oferi de fapt în propria casă, nebulizatorul pe care l-am folosit nu este fatal diferit de ceea ce s-ar putea cumpăra la farmacie”, spus.

Sarcina anterioară de furnizare a ARNm pe suprafețele mucoasei, cum ar fi plămânii lor, a fost, de asemenea, extinsă cu această metodă de grup. Știau că, cu această metodă, există șanse mai mari de a face față unei infecții respiratorii. Au decis să utilizeze ARNm pentru codul proteic CAS 13a, deoarece este o tehnică inerent sigură.

„MRNA este tranzitorie. Nu intră în nucleu, nu te afectează ADN„Și pentru aceste proteine ​​CRISPR nu vrei să le exprimi mult timp”, a spus Santangelo. “

El și Vanovar au spus că există mai mult de lucru – mai ales o mai bună înțelegere a proceselor specifice care fac tratamentul eficient. Nu a produs efecte secundare la modelele animale, dar vor să urmărească mai atent siguranța, deoarece consideră că se apropie de o terapie pentru pacienții umani.

„Acest proiect ne-a oferit cu adevărat oportunitatea de a ne depăși limitările în ceea ce privește strategiile noastre, în ceea ce privește noile strategii”, a spus Chiara Jurla, directorul de proiect al echipei și co-autor al lucrării. „Mai ales în cazul epidemiilor, ne simțim obligați să facem cât putem. Această primă lucrare este un exemplu extraordinar, dar mulți vor urma; Am făcut o mulțime de muncă și avem multe rezultate promițătoare.

Referințe: MPLN L Blancard, Daryl Vanover, Swapnil Subhash Bawaz, Pooja Munnilal Tiwari, Laura Rotolo, Jared Bearsdorf, Hannah E Peck, Nicola C. Bruno, Robert Hinkapi, Frank Mitchell, Jacqueline Murray, Hina Sadhvani, Bob Vanderheaden, MG Finn, Margo A. Britton, Eric R. Lafontaine, Robert J. Hogan, Chiara Jurla și Philip J. Santangello, 3 februarie 2021, Biotehnologia naturii.
DOI: 10.1038 / s41587-021-00822-W

Acest studiu a fost susținut de Agenția pentru Proiectul de Cercetare Avansată în Apărare, subvenția nr. HR00111920008. Orice opinii, anchete și decizii sau recomandări publicate cu privire la acest conținut nu reflectă neapărat opiniile autorilor și nu neapărat cele ale oricărei agenții de finanțare.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.