新型吸入式COVID-19治疗药物阻断了病毒在肺部的复制
加州大学伯克利分校的科学家们发明了一种新的COVID-19治疗方法，有朝一日可以使治疗SARS-CoV-2感染像使用鼻腔喷雾治疗过敏一样简单。
这种疗法使用合成DNA的短片段来破坏让SARS-CoV-2在体内复制的遗传机制。
在该杂志在线发表的一项新研究中自然通讯，该团队表明，这些被称为反义寡核苷酸(ASOs)的短片段在阻止病毒在人类细胞中复制方面非常有效。这些ASOs在鼻子中给药时，也能有效预防和治疗小鼠和仓鼠的COVID-19感染。
加州大学伯克利分校营养科学与毒理学(NST)代谢生物学教授、该论文的高级作者安德斯Näär说:“疫苗正在产生巨大的影响，但疫苗并不是万能的，对其他方法仍有巨大的需求。”“一种随处可见的廉价鼻喷雾剂，可以防止人们感染或预防严重疾病，这可能非常有帮助。”
由于ASO治疗针对的是在不同变体之间高度保守的一部分病毒基因组，因此它对人类细胞和动物模型中所有SARS-CoV-2“关注的变体”都有效。它的化学性质稳定，大规模生产成本相对低廉，使其成为世界上没有电力或冰箱的地区治疗COVID-19感染的理想选择。
如果这种治疗被证明对人类是安全有效的，那么ASO技术可以很容易地修改为针对其他RNA病毒。研究团队已经在寻找一种方法来利用这种方法来破坏流感病毒这些病毒也有大流行的可能。
该研究的第一作者、加州大学伯克利分校NST的博士后学者Chi Zhu说:“如果我们可以设计针对整个病毒家族的ASOs，那么当新的大流行出现时，只要我们知道病毒属于哪个家族，我们就可以使用鼻内注射的ASOs在早期阶段抑制大流行。”“这就是这种新疗法的美妙之处。”
入侵病毒复制机
像DNA一样，RNA携带着以碱基序列编码的遗传信息，但与DNA不同的是，RNA通常以单链形式存在，没有第二条互补链形成双螺旋结构。然而，RNA仍然很容易与互补的碱基对序列结合。aso是实验室制造的短链类dna分子，就像分子魔术贴一样，被编程粘附在病毒和细胞中的特定RNA序列上。
十多年来，Näär和他的团队一直在研究如何利用这些分子来改变人体内信使RNA和microRNA的活性，有可能逆转肥胖、2型糖尿病、脂肪肝疾病和杜氏肌营养不良等疾病。当COVID-19大流行来袭时，他的团队迅速动员起来研究ASOs是否也可以用于干扰SARS-CoV-2。
Näär网站表示:“新冠病毒基因组是单链RNA，类似于信使RNA或microRNA。”“我们认为也许我们可以利用这些ASOs粘附在病毒RNA上，阻止它发挥作用。”
该团队与加州大学伯克利分校公共卫生学院、分子与细胞生物学系副教授莎拉·斯坦利的实验室以及创新基因组学研究所的科学家合作，开始将SARS-CoV-2病毒与数百种不同的aso进行对抗。这些ASOs中的每一个都被设计用来破坏病毒RNA的不同区域，包括编码臭名昭著的“刺突”蛋白的区域，该蛋白帮助SARS-CoV-2病毒劫持宿主细胞。
在所有这些目标中，他们确定了一个在破坏病毒方面远远超过最有效的目标。该靶点是病毒RNA的一个非编码序列，它形成了发夹环结构，似乎在帮助SARS-CoV-2复制中发挥了关键作用。
Näär说:“我们证明，如果你把一个ASO结合到这个发夹上，它就会溶解发夹，RNA就会形成一条直线，而不是一个气泡结构。”“我们认为这可以阻止病毒有效地翻译和复制，我们发现它在防止病毒复制方面非常有效人类细胞．"
当他们将ASOs注射到受感染的仓鼠和小鼠的鼻子中时，研究小组发现它们在预防和治疗COVID-19感染方面也非常有效。重要的是，这些实验还表明，ASOs似乎没有刺激任何显著的免疫反应，这表明ASOs不太可能对人体产生毒副作用。
由于发夹环结构存在于所有已知的SARS-CoV-2变体中，ASOs应该对所有这些变体都有效。为了证明这一点，研究小组重复了他们针对所有主要变异的实验，包括delta和高传染性的omicron。
研究作者、加州大学伯克利分校NST研究生贾斯汀·李在加州大学研究生大满贯演讲中获奖时说道:“[SARS-CoV-2]进入人体，劫持我们自己的机器，成为一台复印机，产生大量的病毒副本，以进行更多的感染和传播。”“我们能够在病毒RNA中找到允许复印机运行的关键代码，包括delta和omicron在内的所有变体都共享相同的关键代码。”
据Näär报道，该团队已经在所有SARS家族病毒的遗传密码中发现了一个额外的ASO靶点，包括导致2002年SARS爆发的SARS- cov -1病毒。这两种ASOs的“鸡尾酒”可能会更有效地抑制病毒，而且新变体几乎不可能逃避。
在ASO治疗被批准用于人体临床试验之前，该团队还需要进行更多的实验。然而，Näär乐观地认为，这种疗法有朝一日可能被用作治疗COVID-19和其他病毒性疾病的一系列疗法的一部分。
“很明显病毒不会消失，”Näär说。“我们需要很多不同的途径来解决这个问题，而像我们这样对变异不可知的疗法可能会发挥重要作用。”
