新冠病毒的弱點找到了!Nature發文,開辟消滅 COVID 新途徑

作者:轉化醫學網 來源:轉化醫學網 日期:23-01-15

        導讀:新冠病毒,通常通過呼吸道感染人類,並造成呼吸係統和人體各個器官的損傷。隨著新冠病毒的大規模流行,新的病毒突變株不斷出現,Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron等,其中一些突變株具有更強的感染能力或更強免疫逃逸能力。

        2023年1月11日,美國波士頓大學、哈佛醫學院、威斯康星大學的研究人員在國際頂級期刊《Nature》上發表了一篇研究論文,研究發現了Omicron的弱點,表明NSP6蛋白突變是Omicron致病性較弱的重要原因,而刺突蛋白對Omicron的較低致病性的貢獻微乎其微,開辟了一條消滅 COVID 的新途徑,為未來疫苗和治療提供了一條新思路。

        刺突蛋白

        01

        波士頓大學國家新發傳染病實驗室(NEIDL)的一個安全實驗室裏,研究人員首先研究了病毒的刺突蛋白,這是一種幫助SARS-CoV-2入侵細胞並開始感染的分子,大多數疫苗也采用了這種分子。之所以關注這種突變,原因之一是科學家們已經確定大多數突變都集中在這一種蛋白質上。

        研究者將Omicron的刺突放入野生型病毒中,產生了一種嵌合重組病毒即一種含有不同病毒基因片段的改良病毒,他們稱之為Omi-S,這是原始病毒的一種版本,含有Omicron蛋白。研究者認為如果spike是Omicron病毒衰減的原因,那麼Omi-S和Omicron病毒應該會引起類似的輕微疾病。

        研究思路

        02

        當研究人員在培養皿中培養的細胞中比較Omicron、Washington和Omi-S時,他們發現嵌合病毒比野生型病毒更弱。但仍然沒有Omicron那麼弱,這表明並不僅僅是刺突蛋白導致了該變體相對缺乏致病性,

        隨後,他們在生物工程動物模型中測試了這三種病毒變體。改造成更容易感染疾病的小鼠,結果相同。這種病毒的Omi-S版本不僅對小鼠的致死率低於COVID首次襲擊美國時在人與人之間傳播的病毒類型,而且對齧齒動物的致死率也很低,因為它們經過生物工程改造後更容易感染這種病毒。

        Omicron的弱點

        03

        在確定了刺突蛋白不是稀釋Omicron效力的唯一因素後,研究團隊開始尋找其他可能的原因。他們最終發現了一種不同的蛋白質:NSP6。

        實際上,除了刺突蛋白以外,新冠病毒還包括一些其他的分子組成,共同完成感染的過程。而這種非結構蛋白NSP6,它的工作是促進受感染細胞中某些膜囊泡的形成,這些膜囊泡充當病毒基因組擴增的工廠。

        研究人員又將Omicron的NSP6蛋白添加到Omi-S的嵌合病毒上,組成Omi-S plus NSP6病毒,又一次進行了實驗驗證。研究發現,Omi-S plus NSP6病毒複製明顯減少,感染動力學與Omicron相似。小鼠實驗表明,與Omi-S相比,Omi-S plus NSP6病毒較弱,受感染小鼠肺部支氣管感染減少。研究人員表示,NSP6蛋白還與炎症有關,當人們感染新冠時,肺部會出現炎症,導致肺炎和急性呼吸窘迫綜合征,而NSP6似乎在其中發揮了作用。

        總之,研究展示了不同SARS-CoV-2基因片段對疾病嚴重程度的相對影響。這種類型的研究不僅有可能預測哪些變異可能導致新的感染浪潮,還可以確定針對COVID-19的新療法的靶點。

        參考資料:

        https://www.nature.com/articles/s41586-023-05697-2#Sec4

關鍵字:弱點,新冠病毒,消滅,COVID

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