RNA 通常被描述为 DNA 的单链表亲,DNA 是构成所有生物体基因组的双链分子。然而,许多类型的非生命病毒以双链形式的 RNA (dsRNA) 携带其遗传信息。当人体免疫系统检测到这种外来 RNA 的存在时,它会通过增加称为干扰素 (IFN) 的保护性细胞因子的产生来发出警报,干扰素会激活针对病毒入侵者的先天免疫反应。
科学家们试图通过创建模拟病毒基因组特征的治疗性 dsRNA 来利用这种自然的抗病毒反应。但干预先天免疫系统是一把双刃剑。病毒 RNA 类似物还可以激活导致体内过度炎症的分子途径,这可能会造成比其抗病毒益处更大的危害。
现在,哈佛大学 Wyss 生物启发工程研究所的一组研究人员发现了一类新的免疫刺激性 dsRNA,它可以有效地诱导两种形式的 IFN(IFN-I 和 IFN-III)的产生,同时限制常见的炎症。与以前类型的基于 RNA 的免疫刺激剂。
新的 dsRNA 分子显着抑制了许多具有大流行潜力的病毒(包括 SARS-CoV、SARS-CoV-2、MERS-CoV 和多种甲型流感病毒株)感染人类细胞的能力,无论是在传统细胞培养中还是在肺的复杂人体器官芯片模型。在 COVID-19 的小鼠模型中,dsRNA 将动物体内的病毒数量减少了 1000 多倍。结果发表在今天的《分子疗法—核酸》上。
“这些新的 dsRNA 是 COVID-19 的一种有吸引力的治疗选择,因为 SARS-CoV-2 感染会产生不平衡的免疫反应,其中保护性 IFN 反应被抑制,而炎症反应升高。通过优先增加 IFN-I,我们的 dsRNA 具有有可能纠正这种不平衡,也可用于治疗许多其他病毒性疾病,”共同第一作者、前 Wyss 技术开发研究员、现任 Xellar Biosystems 临床前开发总监的 Haiqing Bai 博士说.
意外发现,系统侦查
多年来,Bai 和 Wyss 创始董事 Don Ingber 实验室的其他成员一直在使用他们的人体器官芯片平台开发病毒性疾病的新疗法。在 2020 年之前,该团队正在努力识别人类肺细胞中调节其对甲型流感感染反应的基因,甲型流感在当时是大流行最受关注的病毒。他们首先使用 CRISPR-Cas9 筛选来识别可能抑制流感病毒增殖的宿主基因。他们筛选的最佳候选者之一是一个名为 DGCR5 的基因,它产生一个长的非编码 RNA 序列而不是蛋白质。为了了解 DGCR5 如何影响感染率,他们通过设计三种不同的双链小干扰 RNA (siRNA) 来“敲低”该基因,以干扰该基因的表达,
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