Nature子刊：基于家用雾化mRNA的流感、Covid-19治疗方法

乔治亚理工学院和埃默里大学的研究人员开发的一种新治疗方法似乎停止了流感病毒和导致Covid-19的病毒的复制。最棒的是，这种治疗方法可以通过雾化器送到肺部，使病人在家里进行自我管理变得容易。

这种疗法是基于CRISPR的一个类型，它允许研究人员瞄准并编辑遗传密码的特定部分，从而瞄准RNA分子。在这种情况下，研究小组使用mRNA技术对一种叫做Cas13a的蛋白质进行编码，这种蛋白破坏了病毒用于肺部细胞复制的RNA基因代码的部分。

“在我们的药物中，你唯一需要改变的是引导链，我们只需要改变一个RNA序列，”Daryll Vanover说。“我们从流感到SARS-CoV-2，这种病毒导致了Covid-19。它们是难以置信的不同病毒。我们只需换一个向导，就可以非常、非常迅速地做到这一点。”

他们的研究结果发表在2月3日的《Nature Biotechnology》杂志上。这是第一项研究表明，mRNA可以用来表达Cas13a蛋白，并使其直接作用于肺组织，而不是在细胞中的一个盘子。这也是首次证明Cas13a蛋白能有效阻止SARS-CoV-2的复制。

更重要的是，该团队的方法有可能对抗上个世纪传播的99%的流感病毒株。它似乎也能有效对抗已经开始传播的新型高传染性冠状病毒变种。

这一广泛有效性的关键是研究人员针对的基因序列。

“在流感中，我们攻击的是聚合酶基因，”这项研究的通讯作者Philip Santangelo说：“这些酶可以让病毒产生更多的RNA并进行复制。”

在疾病控制和预防中心合作者的帮助下，他们研究了过去100年流行的流感病毒株的基因序列，发现几乎所有病毒株的RNA区域都没有变化。

同样，在SARS-CoV-2中，研究人员发现他们靶向的序列在新变异中保持不变。

Santangelo实验室的研究科学家、论文的第二作者Daryll Vanover说，这种方法意味着随着新病毒的出现，治疗是灵活的、适应性强的。

“当大流行出现时，社会和疾病预防控制中心首先得到的是基因序列。这是疾控中心和监测小组将使用的首批工具之一，用于识别这是什么病毒，并开始跟踪它，”Vanover说。“一旦疾病控制中心公布了这些序列，我们就可以立即对感兴趣的区域进行筛选，从而锁定目标并击退病毒。”

Vanover说，这可能会在几周内成为临床试验的主要候选人——基于他们扫描序列、设计指导线以及准备在本研究中测试所花费的时间。

“这真的是相当即插即用，”Santangelo说。“如果你说的是小的调整和大的调整，那么从时间上来说，这是一个大的奖杯。在大流行中——如果我们在大流行发生后一两个月内接种了疫苗，想想现在会是什么样子。如果我们在它发作一个月后接受治疗，现在会是什么样子？它可能会产生巨大的影响，对经济的影响，对人们的影响。”

该项目由美国国防高级研究计划局（DARPA）的保护性等位基因先发制人表达和反应元件（PREPARE）计划资助，目标是创造安全、有效、瞬时和可逆的基因调节剂，作为可快速适应和传递的医学对策。这就是为什么研究小组决定尝试使用雾化器来提供治疗。

他说：“如果你真的在想一种可以在自己家里给自己治疗的方法，我们使用的雾化器和你可以在药店买到的雾化器没有太大区别。”

该团队之前的工作是将mRNA传递到粘膜表面，比如肺部。他们知道用这种方法很有可能解决呼吸道感染。因此他们决定用mRNA来编码Cas13a蛋白，因为这是一种固有的安全技术。

“mRNA是短暂的，它不会进入细胞核，不会影响你的DNA，”Santangelo说，“对于这些CRISPR蛋白，你真的不希望它们长时间表达。”

他和Vanover说，还有更多的工作要做，特别是对使治疗有效的具体机制有更多的了解。它在动物模型中没有产生任何副作用，但是他们想更深入地研究安全性，因为他们考虑更接近于对人类患者的治疗。

“这个项目真的给了我们一个机会，让我们在实验室里在技术上，在新策略上突破极限，”该团队的项目经理、论文的合著者Chiara Zurla说。“尤其是在大流行的情况下，我们感到有义务尽我们所能做得更好。第一篇论文是一个很好的例子，但很多人都会效仿；我们做了很多工作，取得了很多有希望的成果。”

原文检索：Treatment of influenza and SARS-CoV-2 infections via mRNA-encoded Cas13a in rodents