Duke Health: טכניקת עריכת גנים מדגימה הצלחה במניעה, טיפול ב-COVID
תאריך פרסום:במה שמאמינים שהוא הראשון, צוות מחקר בראשות Duke Health הוכיח דרך להשתמש בטכנולוגיית CRISPR כדי למנוע ולטפל בהצלחה בזיהומי COVID.
ניסויי הוכחת הרעיון, שנערכו בעכברים, שינו ננו-חלקיק שומנים זמין כעת כדי לספק mRNA של CRISPR/Cas13 ספציפי שיוצר סביבה בלתי מסבירת פנים בריאות לזיהום SARS-CoV-2.
אם מחקר נוסף בבני אדם יאמת את הגישה, זה יכול להוביל לאסטרטגיית מניעה שאינה תלויה ביכולתם של נוגדנים לזהות מבנים ויראליים ספציפיים, כך שהיא תהיה יעילה ללא קשר לאופן בו הנגיף עובר מוטציה. לגישה יש גם יתרון טיפולי, הפחתת עומס הנגיף ומניעת תגובת יתר חיסונית שעלולה להפוך לקטלנית במהלך זיהומים.
המחקר מופיע באינטרנט ב-25 ביולי בכתב העת ביולוגיה כימית של הטבע.
"התוצאות שלנו מצביעות על כך שטכנולוגיית CRISPR מייצגת אסטרטגיה ייחודית לשליטה בזיהום ב-SARS-CoV-2 ויש לפעול כגישה פוטנציאלית לטיפול ב-COVID", אמר מחבר בכיר קיאנבן וואנג, Ph.D., פרופסור ב המחלקה לפתולוגיה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת דיוק.
וואנג ועמיתיו התמקדו בפרוטאז - אנזים שמפרק חלבון - הנקרא cathepsin L, או CTSL. פרוטאז זה קיים בשפע בריאות והוא זוהה מזה זמן רב כממלא תפקיד מפתח ב-SARS-CoV-2 ובזיהומים רבים אחרים של וירוס קורונה, מה שמאפשר לנגיף לחדור לתאי מארח ולהתרבות.
צוותים של חוקרים אחרים ניסו להשתמש במעכבי CTSL כדי לסכל זיהומים בקורונה במשך שנים רבות. ניסויי מעבדה היו מבטיחים, אבל ניסויים בבעלי חיים הראו תוצאות מאכזבות.
יישום טכנולוגיית CRISPR - בעצם ביטול גנים כדי לדפוק תקלות מסוימות או, במקרה זה, את הפונקציה של CTSL - הצוות של וואנג יצר דרך ליזום בבטחה עיכוב CTSL.
ה-CRISPR/Cas13, שנמסר לווריד דרך ננו-חלקיק שומני, הפחית את ה-CTSL בריאות של החיות, מה שחסם ביעילות ובבטחה את נגיף SARS-CoV-2 מלהיכנס לתאים ולהדביק את המארח.
היתרונות של הגישה כמניעת COVID היו מוגבלים בזמן, ונמשכו מספר ימים ולא את החודשים או השנים שחיסונים מציעים. אבל אם ניתן לפתח את מערכת הלידה כחומר שאיפה במקום IV, התרופה יכולה להיות ניתנת בעצמה כאמצעי מניעה לפני או זמן קצר לאחר נסיעה של חברת תעופה או התכנסות גדולה.
הגישה לא רק מנעה זיהום, היא גם הראתה פוטנציאל כטיפול. ניסויים נוספים בחיות נגועות ב-COVID הראו שהננו-חלקיק הטעון ב-CRISPR הפחית את העומס הנגיפי בריאות של בעלי חיים עם זיהומים ב-COVID ועכב את הסערה החיסונית שמעוררת מקרים קטלניים. לבעלי חיים שטופלו שיעורי הישרדות גבוהים יותר.
וואנג אמר שיש אתגרים לפנינו, בעיקר פיתוח דרך להעביר את הטיפול כחומר שאיפה, בדומה לאופן שבו נלקחים טיפולי אסטמה.
"למיטב ידיעתנו, זהו המחקר הראשון המוכיח שניתן להשתמש ב-CRISPR/Cas13 כטיפול בזיהום ב-SARS-CoV-2", אמר וואנג. "ניתן להתאים את הננו-מערכת הזו בקלות בעתיד למיקוד זיהום על ידי נגיפי DNA אחרים כמו הפטיטיס B."
בנוסף ל-Wang, מחברי המחקר הבכירים כוללים את שאן-לו ליו וייז'ו דונג. מחברים אחרים כוללים את Zhifen Cui, Cong Zeng, Furong Huang, Fuwen Yuan, Jingyue Yan, Yue Zhao, Yufan Zhou, William Hankey, Victor X. Jin, Jiaoti Huang, Herman F. Staats, Jeffrey I. Everitt, Gregory D. Sempowski, והונגיאן וואנג.
מחקר זה קיבל תמיכה מהמחלקה לפתולוגיה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת דיוק; המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (UC6-AI058607, R01AI150473); המכון הלאומי לסרטן (U54 CA260582), המכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית (R35 GM144117) ואוניברסיטת אוהיו סטייט.
המחברים וואנג, קוי ודונג הם ממציאים על יישום קניין רוחני הקשור לטכנולוגיה שהוגשה על ידי אוניברסיטת דיוק.
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire