Большинство наиболее распространенных или смертельных патогенных микроорганизмов - это РНК-вирусы.
Будь то лихорадка, зик или грипп.
Все они также связаны с тем фактом, что с ними трудно бороться медикаментозно и часто они не подвергаются лечению.
Но теперь ученые из Массачусетского технологического института и Гарварда придумали, как превратить “Ножницы Cas13” в генный антивирус, который можно будет запрограммировать на уничтожение вирусов в клетках человека.
Ранее ученым удалось модифицировать фермент Cas13, чтобы разрезать и модифицировать человеческую РНК в рамках генетического инструмента CRISPR, а также чтобы обнаруживать вирусы, бактерии и другие мишени.
Но недавно они впервые успешно протестировали, как использовать CRISPR против вирусов в клетках человека.
Исследователи объединили противовирусную активность фермента Cas13 с его способностью совершать поиск определенных участков, чтобы создать единую систему, которая в будущем сможет обнаруживать и уничтожать вирусную инфекцию практически любой природы.
Это включает в себя и новые, и еще неизвестные науке вирусы.
Они назвали эту систему CARVER, или “резчик по дереву”, но название на самом деле расшифровывается как «Ограничение экспрессии и считывания вирусом с помощью Cas13».
Они описали это в научном журнале Molecular Cell.
Основные авторы этого потенциально прорывного инструмента являются выходцами из Гарвардского университета.
Разработка была проведена Пардисом Сабети и описана следующим образом: «Человеческие вирусные патогены чрезвычайно разнообразны и постоянно адаптируются к окружающей среде. Это означает, что для них трудно подобрать лечение, и, в то же время, нами осознается необходимость того, чтобы инструменты против них стали достаточно гибкими».
Вирусная угроза
Большинство экспертов сходятся во мнении, что необходим новый комплексный подход к острым вирусам.
За последние пятьдесят лет было выпущено девяносто утвержденных противовирусных препаратов, но они лечат всего девять заболеваний.
Другая проблема заключается в том, что вирусы могут очень быстро развивать лекарственную устойчивость.
Вакцинация тоже не слишком эффективна: только 16 вакцин одобрены.
Поэтому ученые сосредоточились на новой стратегии - развитии фермента Cas13.
Он имеет много функций, которые можно использовать с пользой: он программируемый и, следовательно, управляемый, он может нацеливаться на определенные последовательности РНК и легко проникать в клетки.
Он также ограничен, контролируется человеком и хорошо изучен, поэтому его исследования не несут большого риска.
Теоретически, он может быть запрограммирован на атаку любой части вируса.
И так же, как он разрезает ДНК, он может “разрезать” и вирусы.
Между тем ученые сейчас борются с тем, что вирусы очень разнообразны и изменчивы - когда Cas13 плохо нацелен, это просто «выстрел в пустоту», и эта процедура не имеет никакого эффекта.
Поэтому ножницы требуют тщательной настройки.
В рамках нового исследования эксперты определили тысячи штаммов сотен вирусов, которые могут быть атакованы с помощью Cas13.
Тесты и результаты
Исследователи протестировали Cas13, модифицированный таким образом на три вируса в клетках человека.
В течение 48 часов этот ферментативный скальпель смог уменьшить количество вирусной РНК в клетках аж в 40 раз.
В настоящее время это исследование находится только в зачаточном состоянии, и поэтому не следует ожидать, что этот метод может появиться на практике в обозримом будущем.
Однако подобные результаты очень обнадеживают, особенно в виду современных событий.
Глобальное потепление сделает сезон гриппа круглогодичным – учёные
Учёные прогнозируют, что глобальное потепление приведёт к тому, что люди будут болеть гриппом круглый год, а не как сейчас преимущественно в зимний период. Об этом сообщает Popular Science.
В странах, где существует чёткая смена времени года с лета на зиму, вспышки гриппа происходят в холодное время года — зимой. Однако, в тропических странах, где круглый год тепло и влажно, люди болеют гриппом постоянно без климатических пауз. У учёных пока нет этому объяснений, однако исследователи из Университета Вандербильта считают, что если вследствие глобального потепления зимы станут более тёплыми и короткими, то грипп, как и в тропиках, станет круглогодичной проблемой.
Это затруднит ежегодные программы вакцинации, поскольку не будет давать времени выработать иммунитет перед ежегодной вспышкой заболевания. Кроме того, учёные загодя создают вакцину против ожидаемого зимой штамма вируса. При потеплении климата у них не будет времени подготовиться к новой вспышке. К тому же тёплая погода может дать вирусу дополнительное время для мутации в более опасные формы, что может привести к глобальной пандемии, как та, что произошла в 1918 году, когда от вируса гриппа «испанка» погибли от 50 до 100 млн человек.
Учёные обнаружили в крови антитела, способные бороться с вирусами гриппа
Исследователи обнаружили в крови пациента антитело, которое способно эффективно бороться со всеми видами вируса гриппа человека и животных. Это позволит создать универсальную вакцину от гриппа, эффективную даже при самых сложных и запущенных состояниях болезни. Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте Медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Вирус гриппа имеет огромное количество разновидностей: A, B, C, D, свиной, птичий грипп и другие. Кроме этого, он постоянно мутирует, так, что учёным приходиться каждый раз разрабатывать новую вакцину против нового штамма вируса, который предположительно вызовет эпидемию в новом году.
Учёные из университета Вашингтона обнаружили в крови одного из пациентов, болевшего гриппом, необычное антитело, которое было нацелено не на основной белок поверхности вируса — гемагглютинин, как это обычно делают противогриппозные антитела. Антитело, названное 1G01, блокировало нейраминидазу — белок, необходимый для размножения всех типов вируса гриппа. Нейраминидаза освобождает вновь синтезированные вирусы из заражённой клетки, с тем, чтобы они могли распространять инфекцию дальше.
Опыты на мышах показали, что введение антитела 1G01 защищало мышей от 12 разновидностей гриппа, причём излечение происходило даже после введения смертельной дозы вируса, при запоздалом начале лечения через 3 дня после заражения. Таким образом, антитела 1G01 можно будет использовать при интенсивной терапии тяжело больных гриппом. Теперь учёные ищут способ создания вакцины, которая бы запустила создание в крови человека собственных антител, нацеленных против вирусов гриппа.