دانشمندان CRISPR ادعا می کنند ژن هایی را شناسایی می کنند که از کوید محافظت می کنند

مولکول ویروس کرونا ویروس COVID-19 ، 24 مارس 2020.

CDC | API | گاما-رافو از طریق گتی ایماژ

تیمی از دانشمندان CRISPR در مرکز ژنوم نیویورک ، دانشگاه نیویورک و دانشکده پزشکی Icahn در کوه سینا گفتند که آنها ژنهایی را شناسایی کرده اند که می توانند از سلولهای انسانی در برابر Covid-19 محافظت کنند ، بیماری که بیش از 40 میلیون نفر آلوده است و منجر به 1 میلیون مرگ در سراسر جهان.

این کشف پس از یک آزمایش هشت ماهه از 20 هزار ژن موجود در ژنوم انسانی به رهبری دکتر نویل سانجانا در مرکز ژنوم نیویورک صورت گرفت. دکتر بنیامین تن اورور ، ویروس شناس برجسته در کوه سینا ، برای درک بهتر پاسخهای ایمنی به بیماری ، یک سری مدل سلول ریه انسانی را برای غربالگری ویروس کرونا ایجاد کرد و در این زمینه همکاری مشترک داشت.

مطالعه آنها ، ماه گذشته توسط سلول منتشر شد، در شماره چاپ 7 ژانویه مجله علمی بررسی می شود.

هدف دو برابر بود: شناسایی ژنهایی که سلولهای انسان را در برابر ویروس SARS-CoV-2 مقاوم تر می کنند. و داروهای موجود در بازار را آزمایش کنید که ممکن است به جلوگیری از شیوع بیماری کمک کند.

دستیابی به موفقیت در شرایطی اتفاق می افتد که سازندگان دارو مانند Pfizer ، Oxford-AstraZeneca و Moderna واکسن و داروهای درمانی سریع برای درمان Covid-19 هستند. روز جمعه ، Pfizer و BioNTech درخواست مجوز اضطراری از FDA برای واکسن Covid خود را که حاوی مواد ژنتیکی به نام پیام رسان RNA است ، دانشمندان انتظار دارند سیستم ایمنی بدن را برای مبارزه با ویروس تحریک کند.

به منظور درک بهتر روابط پیچیده بین وابستگی ژنتیکی میزبان و ویروس ، این تیم طیف وسیعی از روش های تجزیه و تحلیل و تجربی را برای تأیید نتایج خود به کار برد. این رویکرد تلفیقی شامل ویرایش ژنوم ، تعیین توالی تک سلولی ، تصویربرداری کانفوکال و تجزیه و تحلیل محاسبات بیان ژن و مجموعه داده های پروتئومیک بود.

پس از تحقیقات فشرده ، دانشمندان و پزشکان ادعا کردند که 30 ژن پیدا کرده اند که ویروس را از آلودگی سلولهای انسانی از جمله RAB7A جلوگیری می کند ، ژنی که به نظر می رسد گیرنده ACE-2 را تنظیم می کند که ویروس به آن متصل شده و از آن برای ورود به سلول استفاده می شود. اولین تماس پروتئین سنبله با سلول انسانی از طریق گیرنده های ACE-2 است.

دکتر tenOever گفت: “یافته های ما تصدیق دانشمندان در مورد نقش گیرنده ACE-2 در عفونت را تأیید کرد. این کلید کلید باز کردن ویروس است.” “همچنین نشان داد که ویروس برای آلوده کردن سلولهای انسانی به یک جعبه ابزار از اجزای سازنده احتیاج دارد. برای ورود ویروس به سلولهای انسانی همه چیز باید در یک راستا باشد.”

این تیم کشف کرد که ژن های دارای بالاترین رتبه – آنهایی که از دست دادن آنها عفونت ویروسی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد – در تعدادی از مجموعه های پروتئینی از جمله ATPases وکوولار ، Retromer ، Commander ، Arp2 / 3 و PI3K جمع شده اند. بسیاری از این مجتمع های پروتئینی در قاچاق پروتئین ها از و به غشای سلول نقش دارند.

“ما بسیار خوشحال بودیم که ژنهای متعدد در یک خانواده را به عنوان بازدیدهای برتر در صفحه ژنوم مشاهده می کنیم. این به ما اطمینان بالایی می دهد که این خانواده های پروتئینی برای چرخه حیات ویروس بسیار مهم هستند ، چه برای ورود به سلولهای انسانی یا تکثیر ویروسی موفقیت آمیز ، “گفت دکتر ژارکو دانیلوسکی ، فوق دکترا در آزمایشگاه سانجانا و اولین نویسنده مطالعه.

آنها با استفاده از داده های پروتئومیک دریافتند که چندین ژن میزبان در رده های بالا مستقیماً با پروتئین های خود ویروس ارتباط برقرار می کنند و نقش اصلی آنها را در چرخه حیات ویروس برجسته می کنند. این تیم همچنین ژن های میزبان رایج مورد نیاز سایر پاتوژن های ویروسی مانند Zika یا H1N1 آنفلوانزای همه گیر را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.

کلسترول و ویروس

تیم تحقیقاتی همچنین داروهایی را شناسایی کرد که در حال حاضر برای بیماریهای مختلف در بازار موجود است و آنها ادعا می کنند با افزایش کلسترول سلولی از ورود Covid-19 به سلولهای انسانی جلوگیری می کنند. به طور خاص ، آنها دریافتند كه سه دارو در حال حاضر در بازار بیش از 100 برابر موثرتر در جلوگیری از ورود ویروس به سلولهای ریه انسان است:

  • آملودیپین، با نام تجاری Norvasc ، توسط Pfizer ، برای درمان فشار خون بالا و آنژین.
  • تاموکسیفن ، نام تجاری Soltamox توسط Fortovia Therapeutics ، تعدیل کننده استروژن ، برای درمان سرطان پستان.
  • ایلوماستات، با نام تجاری Galardin ، این یک بازدارنده متالوپروتئاز ماتریسی است که اکنون توسط بسیاری از شرکت ها تولید می شود. یک ماده شیمی درمانی ، با کاربردهایی برای محصولات مراقبت از پوست و ضد پیری.

پنج داروی دیگر که آزمایش شده اند – به نام PIK-111 ، ترکیب 19 ، SAR 405 ، Autophinib ، ALLN – در تحقیقات استفاده می شود اما هنوز مارک دار نیستند و در آزمایشات بالینی برای بیماری های موجود استفاده نمی شوند.

یافته های ما آنچه دانشمندان در مورد نقش گیرنده ACE-2 در عفونت درست می دانند را تأیید کرد. این کلید باز کردن قفل ویروس را در خود نگه می دارد.

یافته های آنها بینشی در مورد روش های درمانی جدید ارائه می دهد که ممکن است در درمان Covid-19 مثر باشد و اهداف مولکولی اساسی آن روش ها را نشان دهد.

مهندسان زیست مهندسی در نیویورک در حال کار بر روی پروژه های دیگری با فناوری ویرایش ژن از CRISPR بودند اما به سرعت به مطالعه ویروس کرونا پرداختند ، زیرا مارس گذشته آن را در کلانشهرها فرا گرفت. “با دیدن تأثیر غم انگیز Covid-19 در اینجا در نیویورک و در سراسر جهان ، احساس کردیم که می توانیم از ابزارهای ویرایش ژن CRISPR با توان بالا استفاده کنیم که برای بیماری های دیگر اعمال کرده ایم تا بفهمیم ژن های کلیدی انسان مورد نیاز ویروس SARS-CoV-2 ، “گفت دکتر سانجانا.

دکتر نویل سانانا و تیمش در مرکز ژنوم نیویورک از CRISPR برای شناسایی ژنهایی که می توانند سلولهای انسان را در برابر Covid-19 محافظت کنند ، استفاده کردند.

مرکز ژنوم نیویورک

همانطور که وی توضیح داد ، “درمان های فعلی برای عفونت SARS-CoV-2 در حال حاضر پس از ویروس انجام می شود ، اما این مطالعه درک بهتری از تأثیر ژن های میزبان بر ورود ویروس را فراهم می کند و راه های جدیدی را برای کشف درمانی فراهم می کند.”

پیش از این ، دکتر سانجانا برای شناسایی عوامل محرک ژنتیکی بیماری های مختلف از جمله مقاومت دارویی در ملانوما ، نقص ایمنی درمانی ، متاستاز سرطان ریه ، ایمنی ذاتی ، اختلالات متابولیکی مادرزادی و دیستروفی عضلانی از صفحه CRISPR در کل ژنوم استفاده کرده است.

“امید این است که داده های این مطالعه – که ژن های مورد نیاز برای عفونت SARS-CoV-2 را مشخص می کند – در آینده می تواند با داده های تعیین توالی ژن انسانی برای شناسایی افرادی که ممکن است حساس تر یا مقاوم تر به Covid باشند- در آینده ترکیب شود – 19 ، “دکتر سانجانا گفت.

تیم نیویورک اولین کسی نیست که از تکنیک های ویرایش ژن CRISPR برای مبارزه با Covid-19 استفاده می کند. سایر گروه های مهندسی زیستی در MIT و استنفورد از CRISPR برای توسعه روش های مبارزه با SARS-CoV-2 و توسعه ابزارهای تشخیصی Covid-19 استفاده کرده اند.

پتانسیل استفاده از CRISPR برای از بین بردن ویروس ها قبلاً شور و نشاط در جامعه تحقیقاتی ایجاد کرده است. سال گذشته ، به عنوان مثال ، Excision BioTherapy دارای مجوز یک فناوری از دانشگاه تمپل که از CRISPR ، همراه با درمان ضد ویروس ، برای از بین بردن HIV ، ویروس عامل ایدز استفاده می کند.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>