翻译1:使用病毒对抗病毒:是新冠病毒和其他RNA病毒的新治疗方法
发布时间: 2020-10-13 访问次数: 90
新型冠状病毒2019-nCov(ICTV冠状病毒研究小组于2020年2月12日将其命名为SARS-CoV-2),导致严重的呼吸道疾病,并在全球迅速传播。截至2020年2月14日,已确诊病例超过64000例,死亡1384例。这就迫切需要对这种致命疾病进行有效治疗。然而,目前抗病毒药物对2019-nCov(SARS-CoV-2)的作用有限。尽管此前未能治疗埃博拉病毒的吉利德核苷抑制剂似乎对美国华盛顿的一名2019-nCov(SARS-CoV-2)患者有益,但该药是否对其他可能感染了不同变种病毒的患者有效。我们对中国、美国和澳大利亚19名患者的2019-nCov(SARS-CoV-2)RNA基因组的分析表明,这些病毒在序列上存在差异(图1a)。这些差异主要是单核苷酸变异。图1b示出导致2019-nCov(SARS-CoV-2)ORF8氨基酸62和84发生变化的单核苷酸变异示例,一种多肽参与了冠状病毒从蝙蝠向人类的转变。来自患者样本的证据表明,2019-nCov(SARS-CoV-2)正在积极获得新的突变,从而使其能够逃避抗病毒药物。这对传统药物和疫苗的开发提出了严峻的挑战。同样的限制也适用于其他致命的RNA病毒,如SARS或MERS。
我们的团队已经在实验室使用CRISPR/Cas13d技术实现了一种灵活有效的靶向RNA的方法(正在审查中),在这里,我们建议该系统可用于专门咀嚼2019-nCov(SARS-CoV-2)RNA基因组,从而限制其繁殖能力。为了从功能上破坏病毒,我们将特别使用同时针对ORF1ab和S的引导rna(gRNAs),它们代表复制酶转录酶(ORF1ab)和病毒的峰值。Gilead的NUC抑制剂Remdisevir具有与HIV逆转录酶抑制剂相似的化学结构,目前正在2019-nCov(SARS-CoV-2)的临床试验中进行试验,而针对spike糖蛋白的药物也已在治疗HIV和SARS-CoV的I期试验中进行试验。
CRISPR/Cas13d是一种RNA引导的RNA靶向CRISPR系统。为了切割2019-nCov(SARS-CoV-2)RNA基因组,使用了Cas13d蛋白和含有与病毒RNA基因组特异互补的间隔序列的引导RNA(图1c)。CRISPR/Cas13d系统的一个优点是其在设计引导RNA方面的灵活性,因为Cas13d的RNA靶向切割活性不依赖于特定相邻序列的存在,例如DNA编辑效应器的NGG基序,Cas9.5该系统的这一独特特性满足了快速开发针对不同病毒变体的引导rna的需求,这些病毒变体进化并可能逃离传统药物。总的来说,我们设计了10333个导向RNA,专门针对2019-nCov(SARS-CoV-2)病毒RNA基因组的10个肽编码区,而不影响人类转录组(图1d)。由于其良好的安全性,腺相关病毒(AAV)可作为一种载体,向感染2019-nCov(SARS-CoV-2)的患者提供Cas13d效应器。Cas13d效应器的小尺寸使其适用于带有引导RNA阵列的“一体式”AAV递送(图1e)。多达三个针对2019-nCov(SARS-CoV-2)RNA基因组不同肽编码区的引导RNAs可封装到一个AAV载体中(图1e),使该系统更有效地清除病毒和预防耐药性。Cas13d的表达可由组织特异性启动子驱动,以实现对感染器官的精确治疗。此外,AAV的血清型对2019-nCov(SARS-CoV-2)感染的主要器官肺具有高度特异性,因此可用于CRISPR系统的靶向输送。类似的策略也适用于其他类型的RNA病毒。
综上所述,我们认为CRISPR/Cas13d系统是治疗和预防RNA病毒感染的一种简单、灵活、快速的新方法。在对患者进行治疗之前,需要进一步研究确定该系统在消除2019-nCov(SARS-CoV-2)和其他动物模型病毒方面的安全性和有效性。如果被证明是有效的,这种治疗方法将为全世界的患者提供更多的选择来对抗那些有可能迅速进化和产生抵抗力的威胁生命的病毒。
翻译自Tuan M. Nguyen, Yang Zhang & Pier Paolo Pandolfi. Virus against virus: a potential treatment for 2019-nCov (SARS-CoV-2) and other RNA viruses. Cell Research :30, 189–190(2020).
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