מחקר בראשות אוניברסיטת ברצלונה והמכון לכימיה מתקדמת של קטלוניה (IQAC – CSIC) של מועצת המחקר הלאומית הספרדית מציג כלי טיפולי חדש המסוגל לעכב את התפשטות נגיף ה-SARS-CoV-2 הגורם ל-COVID-19. התוצאות פותחות נקודות מבט חדשות במאבק נגד נגיף הקורונה הזה ומחלות ויראליות אחרות שעדיין אין להן טיפול רפואי, כמו קדחת הדימום של קרים-קונגו (CCHFV).
העיתון, שפורסם ב כתב העת לכימיה ביולוגית, מובל על ידי המומחים קרלוס ג'יי סיודד וורוניקה נואה, מהפקולטה למדעי הרוקחות והמזון של האוניברסיטה ומהמכון לננו-מדעים וננוטכנולוגיה (IN²UB), בשיתוף עם רמון אריט'ה ואנה אביניו, מה- IQAC של CSIC והביו-הנדסה, ביו-חומרים ו-Nanomedicine Networking Biomedical Research Center (CIBER-BBN). החוקרים מיגל צ'ילון, מהמכון למדעי המוח של אוניברסיטת אוטונומה דה ברצלונה (INc – UAB) ונומי סביליה וחוסה מנואל רוז'אס, מהמרכז לחקר בריאות בעלי חיים (CISA – CSIC) שיחקו גם הם תפקיד חשוב. המחקר זכה גם לתמיכת La Marató de TV3 2020, המוקדש לקידום מחקר נגד COVID-19.
סיכות ראש של פוליפורין לעיכוב הנגיף הגורם ל-COVID-19
במאי 2023, ארגון הבריאות העולמי הכריז כי מגיפת COVID-19 אינה עוד מצב חירום עולמי. עם זאת, אנשים רבים ברחבי העולם עדיין נגועים בנגיף SARS-CoV-2.
המתודולוגיה החדשה מבוססת על יכולתן של מולקולות הידועות בשם Polypurine Reverse Hoogsteen סיכות שיער (PPRH) כדי להאט את השכפול של נגיף SARS-CoV-2. זהו המאמר המדעי הראשון שמתאר כיצד PPRH יכול לפעול כסוכן טיפולי ולעכב את הצמיחה של וירוס פתוגני.
PPRHs הן מולקולות DNA קצרות ופשוטות – אוליגונוקלאוטידים חד-גדיליים – שיש להן זיקה גבוהה לרצפי RNA ספציפיים. המחקר חושף לראשונה כיצד סיכות שיער פוליפורין – CC1-PPRH ו-CC3-PPRH – יכולות לחסום את הפעילות של הנגיף הזה שיש לו RNA כחומר הגנטי שלו.
פרופסור קרלוס ג'יי סיודד, מהמחלקה לביוכימיה ופיזיולוגיה של ה-UB, אומר כי "אחת הזרועות של כל שרשרת של הפוליפורינים CC1-PPRH ו-CC3-PPRH נקשרת ספציפית לשבר של גנום ה-RNA של הנגיף – רצף של פוליפירימידים. – דרך אג"ח ווטסון-קריק". "באופן ספציפי, CC1-PPRH נקשר לאזור ה-RNA המקודד לאנזים העתק – חיוני לשכפול הנגיף – בעוד CC3-PPRH נקשר לאזור המקודד של חלבון Spike, הממלא תפקיד מפתח בזיהום בתאים אנושיים", מציין החוקר.
הטכניקה הטיפולית החדשה קיבלה תוקף in vivo במודלים של חיות מעבדה המבטאות את הקולטן האנושי ACE2, בשיתוף פעולה של CISA-INIA (CSIC). בַּמַבחֵנָה מחקרים בוצעו במתקני המרכז לביוטכנולוגיה וטיפול גנטי בבעלי חיים (CBATEG) על תאי Vero E6 שיש להם את הקולטן ACE2 כדרך כניסה לנגיף SARS-CoV-2. "התוצאות מצביעות על כך שגם CC1-PPRH וגם CC3-PPRH יעילים מאוד בתאי Vero-E6. בעכברים מהונדסים, CC1-PPRH נקשר ספציפית לאזור הגנום המקודד לחלבון המשוכפל, ובכך מעכב את שכפול הנגיף", מוסיף המומחה.
מגילוי וירוסים ועד לטיפול בסרטן
תוצאות אלו פותחות פרספקטיבה חדשה במאבק האנטי-ויראלי, והן מרחיבות את היישומים הביו-רפואיים של PPRHs מאבחון לפעולות טיפוליות. בעבר, הצוות תיאר את השימוש בסיכות שיער פוליפורין כשיטת אבחון חדשה לגילוי נגיפי RNA כגון SARS-CoV-2 (כתב העת הבינלאומי למדעים מולקולריים2023). המתודולוגיה, שהיא יעילה ומהירה יותר מבדיקת PCR, מסתמכת על הזיקה הגבוהה של PPRHs ללכידת RNA ויראלי ולהגדיר אות זיהוי של הסוכן הנגיפי במגע עם דגימות מהמטופל הפגוע. טכניקת זיהוי זו ידועה בשם TENADA (מבחן זיהוי חומצות גרעין משופרות בטריפלקס).
מלבד גילוי נגיף SARS-CoV-2, ניתן להשתמש בטכניקת TENADA גם לאיתור שפעת A (H1N1) ונגיף סינציאלי נשימתי (RSV), הגורם לפתולוגיות נשימתיות. "הם מיושמים גם בטכניקות אבחון בתחומים אחרים של הביו-רפואה: הם ביו-חיישנים לקביעת מידת המתילציה של PAX-5 גן בסרטן, וגם לזהות את הגן המקודד לתת-היחידה הריבוזומלית של mtLSU rRNA ב- Pneumocystis jirovecii פטרייה, האחראית לדלקת ריאות חמורה", מוסיף החוקר.
בטיפול בסרטן, סיכות שיער פוליפורין יושמו בהצלחה כדי להשתיק ביטויי גנים של גנים שונים הקשורים לסרטן – סינתזת טלומראז, שריד, טופואיזומראז וכו' – ומטרות ללא תרופות (KRAS ו c-MYC). הם שימשו גם ככלים לתיקון מוטציות נקודתיות במיקום האנדוגני של גן ולטכניקות עריכת גנים הקשורות לדילוג על אקסון.
