Технология CRISPR демонстрирует успех в профилактике и лечении COVID-19
Исследовательская группа, возглавляемая Duke Health, впервые продемонстрировала способ использования технологии CRISPR для успешной профилактики и лечения COVID-инфекций.
В экспериментах по доказательству концепции, проведенных на мышах, липидная наночастица была модифицирована для доставки специфической мРНК CRISPR/Cas13, которая создает в легких неблагоприятную среду для инфекции SARS-CoV-2.
Если дальнейшие исследования на людях подтвердят правильность этого подхода, он может привести к стратегии профилактики, которая не зависит от способности антител распознавать специфические вирусные структуры, поэтому она будет эффективна независимо от того, как мутирует вирус. Этот подход также может быть полезен для лечения: он снижает вирусное бремя и предотвращает чрезмерную реакцию иммунной системы, которая может стать смертельно опасной во время инфекций.
Результаты исследования опубликованы 25 июля в журнале Nature Chemical Biology.
"Наши результаты показывают, что технология CRISPR представляет собой уникальную стратегию контроля инфекции SARS-CoV-2 и должна быть использована в качестве потенциального подхода к лечению COVID", - сказал старший автор исследования Цяньбен Ванг, доктор философии, профессор кафедры патологии Медицинской школы Университета Дьюка.
Ванг и его коллеги сосредоточили внимание на протеазе - ферменте, расщепляющем белки, так называемом катепсине L, или CTSL. Эта протеаза в изобилии присутствует в легких, и уже давно установлено, что она играет ключевую роль в SARS-CoV-2 и многих других коронавирусных инфекциях, позволяя вирусу проникать в клетки хозяина и размножаться.
В течение многих лет группы других исследователей пытались использовать ингибиторы CTSL для борьбы с коронавирусными инфекциями. Лабораторные эксперименты были многообещающими, но испытания на животных показали неутешительные результаты.
Применив технологию CRISPR - по сути, отключение генов для устранения определенных ошибок или, в данном случае, функции CTSL - команда Ванга создала способ безопасного ингибирования CTSL. CRISPR/Cas13, доставленный внутривенно через липидную наночастицу, уменьшил CTSL в легких животных, что эффективно и безопасно блокировало вирус SARS-CoV-2 от проникновения в клетки и заражения хозяина.
Преимущества этого подхода в качестве профилактики COVID были ограничены по времени, продолжаясь несколько дней, а не месяцев или лет, как это делают вакцины. Но если система доставки может быть разработана в виде ингалятора вместо капельницы, препарат можно будет применять самостоятельно в качестве профилактической меры до или вскоре после авиаперелета или большого собрания.
Этот подход не только предотвратил заражение, но и продемонстрировал потенциал в качестве лечения. Дальнейшие эксперименты на зараженных COVID животных показали, что наночастица с CRISPR снижает вирусную нагрузку в легких животных с инфекцией COVID и подавляет иммунную бурю, которая приводит к летальному исходу. Выживаемость животных, прошедших лечение, была выше.
Ванг сказал, что впереди еще много трудностей, в частности, разработка способа доставки терапии в виде ингалятора, аналогично тому, как принимаются лекарства от астмы.
"Насколько нам известно, это первое исследование, демонстрирующее, что CRISPR/Cas13 может быть использован для лечения инфекции SARS-CoV-2", - сказал Ванг. "В будущем эта наносистема может быть легко адаптирована для борьбы с другими ДНК-вирусами, такими как гепатит B"
