Duke Health: 유전자 편집 기술로 코로나19 예방 및 치료 성공 입증

듀크 헬스(Duke Health)가 이끄는 연구팀은 CRISPR 기술을 사용하여 코로나 감염을 성공적으로 예방하고 치료하는 방법을 처음으로 시연했습니다.

쥐를 대상으로 실시한 개념 증명 실험에서는 현재 이용 가능한 지질 나노입자를 변형하여 SARS-CoV-2 감염에 대해 폐에 열악한 환경을 생성하는 특정 CRISPR/Cas13 mRNA를 전달했습니다.

인간을 대상으로 한 추가 연구가 이 접근법을 검증한다면 특정 바이러스 구조를 인식하는 항체의 능력에 의존하지 않는 예방 전략으로 이어질 수 있으므로 바이러스가 어떻게 돌연변이를 일으키든 상관없이 효과적일 것입니다. 이 접근법은 또한 바이러스 부담을 낮추고 감염 시 치명적일 수 있는 면역 과잉 반응을 예방하는 치료 이점도 있습니다.

해당 연구는 7월 25일 저널에 온라인으로 게재됩니다. 자연화학생물학.

"우리의 결과는 CRISPR 기술이 SARS-CoV-2 감염을 통제하기 위한 독특한 전략을 나타내며 코로나19 치료를 위한 잠재적 접근 방식으로 추구되어야 함을 시사합니다."라고 수석 저자는 말했습니다. 왕 치안벤, Ph.D., 교수 병리학과 듀크대학교 의과대학에서.

Wang과 동료들은 카텝신 L(CTSL)이라고 불리는 단백질을 분해하는 효소인 프로테아제에 초점을 맞췄습니다. 이 프로테아제는 폐에 풍부하며 SARS-CoV-2 및 기타 많은 코로나바이러스 감염에서 중요한 역할을 하는 것으로 오랫동안 확인되어 바이러스가 숙주 세포에 들어가 증식할 수 있게 해줍니다.

다른 연구자들로 구성된 팀은 수년 동안 코로나바이러스 감염을 막기 위해 CTSL 억제제를 사용하려고 시도해 왔습니다. 실험실 실험은 희망적이었지만 동물 실험에서는 실망스러운 결과가 나타났습니다.

CRISPR 기술을 적용하여(기본적으로 특정 오작동 또는 이 경우 CTSL의 기능을 제거하기 위해 유전자를 차단) Wang 팀은 CTSL 억제를 안전하게 시작하는 방법을 만들었습니다.

지질 나노입자를 통해 정맥 내로 전달된 CRISPR/Cas13은 동물의 폐에서 CTSL을 감소시켜 SARS-CoV-2 바이러스가 세포에 들어가 숙주를 감염시키는 것을 효과적이고 안전하게 차단했습니다.

코로나19 예방으로서의 접근 방식의 이점은 시간 제한이 있어 백신이 제공하는 몇 달 또는 몇 년이 아닌 며칠 동안 지속됩니다. 그러나 전달 시스템을 IV 대신 흡입제로 개발할 수 있다면 항공 여행이나 대규모 모임 전후에 예방 조치로 약물을 자가 투여할 수 있습니다.

이 접근법은 감염을 예방했을 뿐만 아니라 치료제로서의 가능성도 보여주었습니다. 코로나19에 감염된 동물을 대상으로 한 추가 실험에서는 CRISPR가 탑재된 나노입자가 코로나19에 감염된 동물 폐의 바이러스 부하를 감소시키고 치명적인 사례를 유발하는 면역 폭풍을 억제하는 것으로 나타났습니다. 치료받은 동물의 생존율은 더 높았습니다.

Wang은 특히 천식 치료법을 복용하는 방법과 유사하게 흡입제로 치료법을 전달하는 방법을 개발하는 등 앞으로의 과제가 있다고 말했습니다.

Wang은 “우리가 아는 한, 이것은 CRISPR/Cas13이 SARS-CoV-2 감염 치료제로 사용될 수 있음을 보여주는 첫 번째 연구입니다.”라고 말했습니다. "이 나노시스템은 B형 간염과 같은 다른 DNA 바이러스에 의한 감염을 표적으로 삼기 위해 미래에 쉽게 적응될 수 있습니다."

Wang 외에도 연구 수석 저자로는 Shan-Lu Liu와 Yizhou Dong이 있습니다. 다른 저자로는 Zhifen Cui, Cong Zeng, Furong Huang, Fuwen Yuan, Jingyue Yan, Yue Zhao, Yufan Zhou, William Hankey, Victor X. Jin, Jiaoti Huang, Herman F. Staats, Jeffrey I. Everitt, Gregory D. Sempowski, 그리고 왕홍옌.

이 연구는 듀크대학교 의과대학 병리학과의 지원을 받았습니다. 국립 알레르기 및 전염병 연구소(UC6-AI058607, R01AI150473); 국립 암 연구소(U54 CA260582), 국립 종합 의학 연구소(R35 GM144117) 및 오하이오 주립 대학교.

저자 Wang, Cui 및 Dong은 Duke University가 제출한 기술과 관련된 지적 재산권 출원의 발명가입니다.

원본 기사 출처: WRAL TechWire