杜克健康：基因编辑技术在预防和治疗新冠肺炎方面取得成功

杜克大学健康中心领导的研究小组首次展示了一种利用 CRISPR 技术成功预防和治疗 COVID 感染的方法。

在小鼠身上进行的概念验证实验修改了目前可用的脂质纳米颗粒，以传递特定的 CRISPR/Cas13 mRNA，从而在肺部产生不适合 SARS-CoV-2 感染的环境。

如果进一步的人体研究证实了这种方法的有效性，那么它可能会催生出一种不依赖于抗体识别特定病毒结构能力的预防策略，因此无论病毒如何变异，它都是有效的。这种方法还具有治疗优势，可以降低病毒负担并防止在感染期间可能致命的免疫过度反应。

该研究于 7 月 25 日在线发表在期刊上 自然化学生物学.

“我们的研究结果表明，CRISPR 技术代表了控制 SARS-CoV-2 感染的独特策略，应该作为治疗 COVID 的潜在方法，”资深作者说 王千本，博士，教授 病理学系 在杜克大学医学院。

王和同事们重点研究了一种蛋白酶，即组织蛋白酶 L（CTSL）。这种蛋白酶是一种分解蛋白质的酶。这种蛋白酶在肺部含量丰富，长期以来被认为在 SARS-CoV-2 和许多其他冠状病毒感染中起着关键作用，使病毒能够进入宿主细胞并增殖。

多年来，其他研究团队一直尝试使用 CTSL 抑制剂来阻止冠状病毒感染。实验室实验很有希望，但动物试验结果令人失望。

应用 CRISPR 技术（基本上是通过抑制基因来消除某些功能错误，或者在本例中是 CTSL 的功能），王教授的团队创造了一种安全启动 CTSL 抑制的方法。

通过脂质纳米颗粒静脉注射的 CRISPR/Cas13 减少了动物肺部的 CTSL，从而有效安全地阻止了 SARS-CoV-2 病毒进入细胞并感染宿主。

这种方法作为 COVID 预防措施的好处是时间有限的，可持续数天，而不是疫苗提供的数月或数年。但如果可以将给药系统开发为吸入剂而不是静脉注射，则可以在乘坐飞机或参加大型聚会之前或之后不久自行服用该药物作为预防措施。

这种方法不仅可以预防感染，还显示出治疗潜力。在感染 COVID 的动物身上进行的进一步实验表明，装载 CRISPR 的纳米颗粒降低了感染 COVID 的动物肺部的病毒载量，并抑制了引发致命病例的免疫风暴。接受治疗的动物存活率更高。

王表示，未来还面临挑战，尤其是开发一种以吸入剂的形式进行治疗的方法，类似于哮喘的治疗方法。

“据我们所知，这是第一项证明 CRISPR/Cas13 可用于治疗 SARS-CoV-2 感染的研究，”王说。“这种纳米系统将来可以轻松适应其他 DNA 病毒（如乙肝）的感染。”

除王之外，该研究的资深作者还包括刘珊璐和董一洲。其他作者包括崔志芬、曾聪、黄芙蓉、袁福文、闫静月、赵悦、周雨帆、William Hankey、Victor X. Jin、黄娇缇、Herman F. Staats、Jeffrey I. Everitt、Gregory D. Sempowski、和王红艳。

本研究得到了杜克大学医学院病理学系、国家过敏和传染病研究所（UC6-AI058607、R01AI150473）、国家癌症研究所（U54 CA260582）、国家普通医学科学研究所（R35 GM144117）和俄亥俄州立大学的支持。

作者王、崔和董是杜克大学提交的与该技术相关的知识产权申请的发明人。

原文来源： WRAL 技术线