研究人员推出了一种新型治疗工具,可以阻止导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒的生长。这一突破为应对这种冠状病毒及其他目前缺乏医学治疗的病毒性疾病(如克里米亚-刚果出血热 CCHFV)提供了新的机会。
由巴塞罗那大学与西班牙国家研究委员会加泰罗尼亚先进化学研究所(IQAC — CSIC)共同进行的一项研究揭示了一种新的治疗策略,抑制导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒。这些发现为应对这种冠状病毒和其他没有建立治疗办法的病毒性疾病(例如克里米亚-刚果出血热 CCHFV)提供了新的途径。
该研究发表于 《生物化学杂志》,由巴塞罗那大学药学院和食品科学系及纳米科学与纳米技术研究所(IN²UB)的专家卡洛斯·J·西udad 和维罗妮卡·诺埃主导。他们与西班牙国家研究委员会的 IQAC 以及生物工程、生物材料和纳米医学网络生物医学研究中心(CIBER-BBN)的拉蒙·埃里哈和安娜·阿维诺合作。巴塞罗那自治大学神经科学研究所(INc — UAB)的米格尔·奇龙及动物健康研究中心(CISA — CSIC)的诺埃米·塞维利亚和何塞·曼努埃尔·霍哈斯也作出了重要贡献。该研究得到了 2020 年 TV3 的 La Marató 的支持,旨在推动 COVID-19 研究。
多嘌呤发夹:对抗 COVID-19 的方法 在 2023 年 5 月,世界卫生组织宣布 COVID-19 大流行不再是全球紧急情况,但 SARS-CoV-2 病毒仍在全球继续感染人们。
这一创新方法依赖于名为 多嘌呤反向胡斯廷发夹 (PPRH) 的分子,能够有效减缓 SARS-CoV-2 病毒的复制。这项突破性研究首次表明 PPRH 可以作为一种治疗剂,抑制致病病毒的生长。
PPRH 是紧凑、简单的 DNA 结构——具体来说,是单链寡核苷酸——能够强烈结合特定的 RNA 序列。本研究首次揭示了多嘌呤发夹——CC1-PPRH 和 CC3-PPRH——如何阻碍 RNA 病毒的功能。
来自巴塞罗那大学生物化学与生理学系的卡洛斯·J·西udad 教授表示:“CC1-PPRH 和 CC3-PPRH 多嘌呤链的每一条臂精确地附着在病毒 RNA 基因组的一个片段上——由多嘧啶组成的序列——通过沃森-克里克相互作用。”他进一步解释,CC1-PPRH 连接到编码复制酶的 RNA 部分,而复制酶对于病毒复制至关重要,同时 CC3-PPRH 针对编码在人类细胞感染中关键的尖峰蛋白的区域。
这一新的治疗方法已在表达人 ACE2 受体的实验动物模型中进行了 体内 验证,并与 CISA-INIA(CSIC)合作。在动物生物技术与基因治疗中心(CBATEG)的 Vero E6 细胞上进行了 体外 研究,这些细胞利用 ACE2 受体进入 SARS-CoV-2。“结果表明,CC1-PPRH 和 CC3-PPRH 在 Vero-E6 细胞中均有效。在转基因小鼠中,CC1-PPRH 特异性地附着在编码复制酶蛋白的基因组片段上,从而抑制病毒复制,”专家补充道。
从病毒检测到癌症治疗的应用
这些发现为新的抗病毒策略铺平了道路,并扩展了 PPRH 在生物医学中的应用能力,从诊断使用到治疗干预。此前,研究小组展示了多嘌呤发夹作为新型检测 RNA 病毒(如 SARS-CoV-2)的测试方法的有效性 (国际分子科学杂志, 2023)。这种被称为 TENADA(三重增强核酸检测方法)的方法被证明比传统 PCR 测试更高效、迅速,利用 PPRH 的强结合能力捕获病毒 RNA,并在与感染患者样本混合时产生检测信号。
除了识别 SARS-CoV-2 病毒外,TENADA 方法还可以检测流感 A 型(H1N1)和导致呼吸道疾病的呼吸道合胞病毒(RSV)。“该技术扩展到其他生物医学诊断:作为生物传感器评估与癌症相关的 PAX-5 基因的甲基化水平,以及识别导致严重肺炎的 肺孢子虫 真菌中编码 mtLSU rRNA 核糖体亚单位的基因,”研究人员强调。
在癌症治疗中,多嘌呤发夹显示出对多种与癌症相关的基因—包括负责端粒酶合成的基因、存活蛋白和拓扑异构酶基因的沉默有效性—以及非药物靶点(如 KRAS 和 c-MYC)。这些发夹还被用于修复内源基因位点的点突变以及与外显子跳跃有关的基因编辑过程。