Ziekte uitgestorven door een defecte versie van SARS-CoV-2

Onderzoekers met een nieuw ontwerp COVID-19 Behandeling waarbij gebruik wordt gemaakt van een defect exemplaar van SARS-CoV-2 virus om de ziekteveroorzakende versie tot uitsterven te drijven.

Wat als het COVID-19-virus tegen zichzelf wordt gebruikt? Onderzoekers van Penn State hebben een proof-of-concept-behandeling ontworpen die precies dat kan doen. Het team ontwikkelde een synthetisch defect SARS-CoV-2-virus dat onschadelijk is, maar de groei van het echte virus verstoort, waardoor zowel het pathogene virus als het synthetische virus mogelijk uitsterven.

“In onze experimenten hebben we aangetoond dat het wildtype [disease-causing] Het SARS-CoV-2-virus maakt de replicatie en verspreiding van ons synthetische virus mogelijk, waardoor de afbraak ervan effectief wordt bevorderd, zei Marco Archetti, universitair hoofddocent biologie, Penn State. “Een versie van dit synthetische construct zou kunnen worden gebruikt als een zelfbevorderende antivirale behandeling voor COVID-19.”

Archite legde uit dat wanneer een virus een cel aanvalt, het zich hecht aan het celoppervlak en het genetische materiaal in de cel injecteert. De cel wordt vervolgens misleid om het genetische materiaal van het virus te repliceren en het in virions te verpakken die uit de cel exploderen en op weg gaan om andere cellen te infecteren.

‘Defectieve interferentie’ (DI)-virussen, die veel voorkomen in de natuur, bevatten grote deleties in hun genomen die vaak hun vermogen beïnvloeden om hun genetisch materiaal te reproduceren en tot virussen te assembleren. DI-genomen kunnen deze functies echter uitvoeren als de geïnfecteerde cel ook genetisch materiaal van een wildtype virus bevat. In dit geval kan het DI-genoom de transcriptie- en verpakkingsmachines van het wildtype genoom kapen.

READ  Leven we in een multiversum?

“Deze defecte genomen zijn vergelijkbaar met wildtype virusparasieten,” zei Architey, en legde uit dat wanneer het DI-genoom een ​​wildtype genoommachinerie gebruikt, het ook de groei van wildtype genomen kan aantasten.

Bovendien zei hij: “Vanwege de kortere genoomlengte als gevolg van de deleties, kunnen DI-genomen sneller repliceren dan wildtype genomen in co-geïnfecteerde cellen en snel wildtype ontgroeien.”

Sterker nog, in hun nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift bergArchetti en collega’s ontdekten dat hun synthetische DI-genoom drie keer sneller kan repliceren dan het wildtype genoom, waardoor de wildtype virale belasting binnen 24 uur met de helft wordt verminderd.

Om hun onderzoek uit te voeren, ontwikkelden de onderzoekers kunstmatige korte DI-genomen van delen van het wildtype SARS-CoV-2-genoom en ingevoegd in Afrikaanse groene aapcellen die al besmet waren met wildtype SARS-CoV-2. Vervolgens kwantificeerden ze de relatieve hoeveelheden van de DI- en WT-genomen in cellen over tijdspunten, wat een indicatie gaf van hoeveel het DI-genoom overlapt met het wildtype genoom.

Het team ontdekte dat binnen 24 uur na infectie het DI-genoom de hoeveelheid SARS-CoV-2-virus met bijna de helft verminderde in vergelijking met de hoeveelheid wildtype virus in de controle-experimenten. Ze ontdekten ook dat het DI-genoom 3,3 keer sneller toeneemt dan dat van het wildtype virus.

Hoewel de vermindering van 50% in virusbelasting die ze gedurende 24 uur hebben waargenomen niet voldoende is voor therapeutische doeleinden, zei Archieti dat, naarmate het DI-genomen in de cel toeneemt, een vermindering van de hoeveelheid wildtype virus hoogstwaarschijnlijk zal leiden tot de ondergang van zowel het virus als het DI-genoom. , aangezien het DI-genoom niet kan blijven bestaan ​​als het wildtype virus eenmaal tot uitsterven is gedreven.

READ  De FAA scant het prototype van het SpaceX Starship voor zijn derde lanceer- en landingspoging

Hij voegde eraan toe dat verdere experimenten nodig zijn om het potentieel van SARS-CoV-2 DI’s als antivirale therapie te verifiëren, wat aangeeft dat de experimenten kunnen worden gerepliceerd in menselijke longcellijnen en tegen enkele nieuwere varianten van SARS-CoV-2. Verder moet er volgens hem een ​​efficiënte bezorgmethode worden bedacht. In verder werk dat nog niet is gepubliceerd, heeft het team de nanodeeltjes nu als afgiftevector gebruikt en waargenomen dat het virus in 12 uur met meer dan 95% verdwijnt.

“Met wat aanvullend onderzoek en fine-tuning, zou een synthetische versie van DI kunnen worden gebruikt als een zichzelf in stand houdende behandeling voor COVID-19”, zei Archetti.

Referentie: “Een kunstmatige fout die SARS-CoV-2 verstoort” door Sean Yao, Anup Narayanan, Sidney A. Maguvich, Joyce Jose Marco Arcte, 1 juli 2021, hier beschikbaar. berg.
DOI: 10.7717 / peerj.11686

Een andere auteur van het artikel bij Penn State is Sean Yao, een postdoctoraal onderzoeker in de biologie. Anup Narayanan, universitair hoofddocent biochemie en moleculaire biologie; Sydney Maguvich, afgestudeerde student in moleculaire, cellulaire en integratieve biowetenschappen; en Joyce Jose, assistent-professor biochemie en moleculaire biologie.

De Huck Institutes of Life Sciences in Pennsylvania ondersteunden dit onderzoek.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *