Gripa je nemilosrdna. Crispr bi ga mogao ugasiti

Dok se obraćao publici virologa iz Kine, Australije i Singapura na simpoziju Pandemic Research Alliance u listopadu, Wei Zhao predstavio je privlačnu ideju.

Tehnologija za uređivanje gena Crispr najpoznatija je po pružanju revolucionarnih novih terapija za rijetke bolesti, prilagođavanju ili izbacivanju lažnih gena u uvjetima od bolest srpastih stanica do hemofilija. Ali Zhao i njegovi kolege s Peter Doherty Instituta za infekciju i imunitet u Melbourneu zamislili su novu primjenu.

Vjeruju da bi se Crispr mogao prilagoditi za stvaranje sljedeće generacije za liječenje gripe, bilo da se radi o sezonskim sojevima koji svake godine pogađaju i sjevernu i južnu hemisferu ili zabrinjavajuće nove varijante kod ptica i drugih divljih životinja koje bi mogle izazvati sljedeću pandemiju.

Crispr može uređivati ​​genetski kod – knjigu bioloških uputa koja omogućuje život – unutar stanica svakog živog bića. To znači da može imati različite oblike. Najpoznatija verzija je posredovana enzimom Cas9; ovo može popraviti pogreške ili mutacije unutar gena rezanjem niti DNK. Ali virolozi poput Zhaoa više su zainteresirani za manje poznatog rođaka Cas9, enzim Cas13, koji može učiniti isto s RNK. U ljudskim stanicama molekule RNK nose upute iz DNK za stvaranje proteina, ali genetski kod virusa gripe u potpunosti je sastavljen od lanaca RNK – ranjivost koju Cas13 može iskoristiti.

“Cas13 može ciljati te RNA viruse i deaktivirati ih”, objasnio je Zhao.

Ljudske stanice prirodno ne proizvode ni Cas9 ni Cas13; oba ova enzima nalaze se u imunološki sustavi bakterije i mikroskopske organizme zvane arheje, gdje im Cas13 omogućuje da onesposobe napadačke viruse zvane fagi. Zhao i širi tim znanstvenika smišljaju inovativni sustav za prenošenje istih dobrobiti ljudima.

U početku pionir u laboratoriju kao novi Covid antivirusni lijek, njihova je ideja razviti sprej za nos ili injekciju koja koristi nanočestice lipida za isporuku molekularnih uputa stanicama zaraženim gripom u respiratornom traktu. To je proces u dvije faze. Prva bi molekula bila mRNA koja daje upute stanicama da stvaraju Cas13, a druga bi bila takozvana RNA vodilja koja usmjerava Cas13 na određeni dio RNA koda virusa influence.

“Cas13 zatim reže virusnu RNK, ometajući sposobnost virusa da se replicira i učinkovito zaustavlja infekciju na genetskoj razini”, kaže Sharon Lewin, liječnica za zarazne bolesti na Institutu Peter Doherty koja vodi projekt.

Iako bi glavni cilj bio koristiti tehnologiju kao način suzbijanja kratkotrajnih infekcija, Zhao također predviđa da se sprej koristi za sprječavanje infekcija, na primjer tijekom posebno opasne sezone gripe. “U osnovi biste pripremali stanice u svom dišnom traktu da proizvedu ovaj Cas13, kao prvi sloj obrane”, kaže on. “To je kao vojska – imali biste te vojnike naoružane i spremne za susret s neprijateljem.”

Glavna privlačnost ove ideje je da se Cas13 može konstruirati, putem vodeće RNA, da cilja takozvana očuvana područja genetskog koda gripe. To su poznati segmenti RNK koji se nalaze u gotovo svim sojevima gripe i ključni su za preživljavanje virusa. Konvencionalni antivirusni lijekovi kao što je Tamiflu ciljaju samo na određene sojeve gripe, koji brzo steći otpor.

Crispr-Cas13 jedna je od vodećih inovacija među takozvanim panfluenza antivirusnim lijekovima, ali postoje i drugi. Monoklonska antitijela također su dizajnirani da ciljaju na očuvane regije genetskog koda gripe, dok drugi lijekovi imaju za cilj pojačati proizvodnju interferona, ugrađenog alarmnog sustava u tijelu koji signalizira imunološkim stanicama da napadnu invaziju patogena.