Ten obraz z elektronowego mikroskopu skaningowego pokazuje wirusa KPCh (okrągłe żółte kropki), wyłaniającego się z powierzchni komórek wyhodowanych w laboratorium. Pokazany wirus został wyizolowany od pacjenta z USA. Zdjęcie wykonane i pokolorowane w NIAID Rocky Mountain Laboratories (RML) w Hamilton, Montana (fot. NIAID-RML, CC BY 2.0)
Amerykański zespół opracował zmienioną wersję koronawirusa, która nie wywołuje choroby, ale przeszkadza oryginalnemu wirusowi w namnażaniu się, a potem sama znika. Zdaniem badaczy to potencjalny sposób na samopodtrzymującą się terapię.
Co jeśli wirusa wywołującego COVID-19 (wirusa KPCh – przyp. redakcji) można byłoby wykorzystać przeciwko niemu samemu? Takie pytanie postawili badacze z Penn State University i opracowali potencjalną metodę terapeutyczną. Stworzyli syntetyczną wersję SARS-CoV2, której brakuje niektórych elementów i z tego powodu nie wywołuje zachorowania. Mimo to zaburza namnażanie naturalnego wirusa. Co więcej, naturalny patogen sprzyja rozprzestrzenianiu się niegroźnej, blokującej go wersji.
„W naszych eksperymentach pokazaliśmy, że dziki szczep (powodujący chorobę) SARS-CoV2 umożliwia replikację i ekspansję syntetycznego wirusa, promując w ten sposób własne zanikanie” – mówi prof. Marco Archetti, jeden z autorów pracy opublikowanej na łamach „PeerJ”.
„Odpowiednią wersję tego syntetycznego konstruktu można by wykorzystać jako samonapędzającą się terapię przeciw COVID-19” – dodaje.
Naukowcy wyjaśniają, że kiedy SARS-CoV2 atakuje komórkę, przyłącza się do jej powierzchni i wprowadza do wewnątrz swój materiał genetyczny. Z tego powodu komórka zaczyna produkować wirusowe DNA i tworzyć nowe kopie wirusa (wiriony), które potem ją rozsadzają i uwalniają się do krwiobiegu.
„Defektywne interferujące (ang. defective interfering – DI) wirusy, które są powszechne w naturze, zawierają braki w swoich genomach, które zwykle zaburzają ich zdolność do kopiowania materiału genetycznego i pakowania go do wirionów. Jednak genomy DI mogą pełnić takie funkcje w komórce zainfekowanej prawdziwym wirusem. W tym przypadku genom DI może przejąć maszynerię replikacyjną i pakującą dzikiego szczepu” – tłumaczy prof. Archetti.
„Te defektywne genomy są dla dzikiego szczepu jak pasożyty” – mówi badacz, wyjaśniając, że gdy defektywny wirus przejmie replikacyjny system dzikiego wariantu, zaburzy też jego namnażanie się.
To nie wszystkie zalety – ponieważ genom wirusa niepełnego jest mniejszy, namnaża się szybciej, więc w komórce szybko wygrywa konkurencję z groźną wersją.
Prof Archetti ze swoim zespołem pokazał, że syntetyczny wirus namnaża się aż trzykrotnie szybciej niż naturalny SARS-CoV2. W ciągu 24 godzin prowadziło to do spadku ilości naturalnej wersji w zakażanych w laboratorium zwierzęcych komórkach o połowę. To według badaczy jeszcze zbyt małe tempo, aby wystarczyło do terapeutycznych zastosowań, ale prawdopodobnie siłę oddziaływania sztucznego wirusa można zwiększyć.
Co także istotne, syntetyczny wirus nie może się replikować bez naturalnego, więc jeśli zniszczy chorobotwórczą wersję – także zginie. Naukowcy komentują, że jawi się więc obraz terapii niemal idealnej.
Teraz czas na kolejne eksperymenty. W następnych krokach badacze chcą sprawdzić pomysł na komórkach ludzkich płuc oraz w obecności nowych wariantów SARS-CoV2. Potrzebne będzie też opracowanie metody dostarczania wirusa do komórek. W nieopublikowanej jeszcze pracy naukowcy opisali zwieńczone sukcesem laboratoryjne testy techniki wprowadzania wirusa opartej na wykorzystaniu nanocząstek. „Przy dodatkowych badaniach i dopracowaniu pomysłu, nowa wersja tego DI mogłaby być użyta jako samopodtrzymująca się terapia przeciw COVID-19” – twierdzi prof. Archetti.
Więcej informacji na stronie publikacji źródłowej: PeerJ.com.
Autor: Marek Matacz, PAP.
