非传染性版本的SARS-CoV-2提供了强大的研究工具
为了研究像SARS-CoV-2这样具有传染性的病毒，研究人员需要遵循繁琐的规程，并有机会进入高生物安全性的实验室。为了让世界各地的更多团队能够更安全、更快速地进行此类调查，病毒学家创造了SARS-CoV-2复制子——一种自我复制的rna，不具有传染性，但在其他方面与真正的病毒完全相同。
复制子几乎模仿病毒生命周期的每一个方面。它们的RNA包含了所有的信息病毒需要自我复制，但缺乏制造刺突的指令，刺突是一种使病毒能够进入并感染人类的蛋白质细胞。一旦被引入培养皿中的细胞，复制子产生的后代就不能传播到邻近的细胞中。
“有了这个系统，科学家们将能够研究SARS-CoV-2及其变种，测试针对它的药物，并评估中和抗体，所有这些都以更快的方式和更低的生物安全环境进行，”诺贝尔奖获得者查尔斯·m·赖斯说，他是洛克菲勒病毒学家，与伯尔尼大学和病毒学与免疫学研究所的沃尔克·蒂尔共同领导了这项工作。这项研究发表在杂志上科学。
卸下车轮
复制子系统已被证明在针对其他病毒(包括丙型肝炎)的药物开发中发挥了重要作用。一旦Rice和其他人创造出丙型肝炎复制子，其他科学家就能够开发出有效治疗这种慢性病毒感染的有效安全药物。
复制子通常是通过将病毒RNA基因组克隆到试管中的DNA片段中来创造的，然后这些DNA片段可以用来人工制造RNA。但这种方法不适用于冠状病毒RNA，因为它非常长。因此，研究人员采用了一种不同的方法，使用沃尔克·蒂尔(Volker Thiel)团队开发的一个平台，可以从酵母中更小的片段而不是试管中组装冠状病毒基因组。
利用这种方法，他们创造了一个缺乏带有刺突蛋白指令的RNA片段的冠状病毒基因组。
“如果病毒是一辆赛车，我们制造了一个没有轮子的版本。它有引擎和所有能让它移动的部件，但它实际上不能去任何地方，”莱斯实验室的博士后、共同第一作者约瑟夫·卢纳(Joseph Luna)说。
然而，去除刺突蛋白会带来一个问题。目前的许多研究都集中在sars - cov -2的这一成分上，例如，它是单克隆抗体治疗的主要目标。为了使复制子对抗体等治疗方法的研究有用，研究小组表达了峰值蛋白质与复制子分开。结果是复制子传递粒子，一种可以将复制子传递到细胞中的一次性病毒。这些颗粒能够以与冠状病毒颗粒相似的方式进入细胞，但传染性仅限于一个病毒生命周期。
应用范围广
科学家们说，他们的复制子可以用来探测病毒如何劫持细胞自身的机制，以及它如何产生新的自身副本。此外，它们可能使鉴定人类蛋白质 成为可能，没有这些蛋白质病毒就无法复制。作为概念验证，研究小组检查了TMEM41B的影响，TMEM41B是一种人类蛋白质，此前发现它是SARS-CoV-2复制所必需的。就像真正的冠状病毒一样，复制子无法在缺乏这种蛋白质的细胞中复制。
这些复制子还可以用于筛选能够阻断病毒复制的药物化合物的化学文库。在其他实验中，研究小组将复制子与瑞德西韦(一种已知能抑制病毒的抗病毒药物)一起培养。“我们发现它抑制复制子的浓度与抑制实际病毒的浓度相同，” 共同第一作者Inna Ricardo-Lax说，她是莱斯实验室的博士后。“这表明复制子系统可以成为 SARS-CoV-2 测试不同药物的可靠替代方案。”
进一步探索
