(2021-08-24)Covid-19病毒讓全球數億人蒙受其害,也激發數萬名醫事學者研究其本質,試圖降低傳播,有效醫治...

(2021-08-24)SARS-CoV-2是病毒的名稱,也就是Covid-19新冠肺炎的來源,讓全球數以億計的人蒙受其害,也激發了全球數以萬計的醫事學者研究其本質,試圖降低傳播,有效醫治。

這麼久了,現在大家對這個病毒也多少知道一些,它是一串基因物質,或稱為基因組,包在一個外殼裡,外殼面上有很多突刺,便於接觸我們的細胞,一旦觸及細胞,突刺與細胞壁雙方的蛋白質結合,打通病毒外殼與細胞壁,病毒的基因組就進入細胞,然後快速大量複製,再包裝成新病毒,到一定數量就爆出細胞,再尋找別的細胞,入侵、複製。

 

當我們的細胞被病毒被壞到一定的程度,就會感到不適,免疫系統不足的人病情就會加重,我們接種的疫苗,多是從病毒外殼與細胞接觸著手,試圖阻擋或減少病毒的活動。

疫苗是一種方式,感染後的治療則是另一種方式,科學家們日以繼夜的研究之中,不乏別出心裁的構思,例如在已知的病毒中另加一種病毒來干擾,甚至加同樣的病毒來攪和,試圖以毒攻毒,美國賓州州立大學的學者們正在做這個實驗。

生物學教授Marco Archetti帶領這個實驗,用人工合成的不完全SARS-CoV-2病毒來干擾真的SARS-CoV-2病毒,結果發現真病毒的複製量下降,這好比合成病毒像寄生蟲似的附在真病毒身上,來減弱真病毒複製的機制。

這種合成的病毒稱為「缺陷干擾」(Defective Interfering,DI)病毒,缺陷的意思是不完全的基因組,在自然界很普遍,基因組的不完整會影響基因的複製與病毒包裝的能力,學者們現在就是要運用這一缺陷。

如果細胞裡有兩種同源的病毒,一種是野生(Wide-Type,WT)、也就是原來的真病毒,另一種是DI病毒,兩種病毒的基因組各自複製,但DI基因組的缺陷無法完成複製循環,而需依賴同源完全病毒才能複製,這就打亂了WT的複製。如果再把DI基因組切短,使複製的速度加快,在速度上就更領先WT的複製,而阻撓WT基因組的原有機制。

病毒所以能複製並傳給別的細胞,是進入細胞以後製造病毒蛋白,但對同源病毒卻不能製造病毒蛋白的版本,很容易受到剝削而影響。

由於這個特性,Archetti教授等學者依據SARS-CoV-2病毒,設計了不製造病毒蛋白、卻能自行複製的基因碼作為DI病毒,經用非洲綠猴的SARS-CoV-2病毒實驗,經過24小時的採集數據,發現WT SARS-CoV-2基因組數量下降一半,而DI SARS-CoV-2基因組卻增加了3.3倍,用合成的不完整新冠病毒來干擾真的新冠病毒讓載毒下降,在概念上成功。

Archetti教授認為,24小時減少病毒50%仍不足以達到治療的功效,如果細胞裡的DI基因組能再快速增加,WT基因組的減少就會更快,最後就會讓DI與WT的基因組一起消失,因為一旦WT消失,DI也就不復存在。

現在只是開頭,如果用在Covid-19的治療,需進一步在人的肺細胞實驗,以及對病毒的變種實驗。教授說DI注入體內的方式也務必更新,在他們研究團隊還沒有發表的文章提到,用奈米顆粒的注射方式,可以在12小時減少95%的病毒。

這篇7月1日刊載在《PeerJ Chemistry》期刊的研究報告,在結語特別提到DI的活體實驗,研究DI與WT基因組隨時間的變化比例,DI是否讓WT趨於消失,或者二者共存平衡。另外對合併感染(Coinfection)長期進化的分析,有助於試驗SARS-CoV-2病毒與其DI的共同進化,以及抗拒的變種病毒是否會出現。

對基因「以毒攻毒」有興趣的讀者,可閱覽這篇研究報告A synthetic defective interfering SARS-CoV-2


本文取材自2021年8月22日「那福忠西海岸數位隨筆(218)」:以子之矛 攻子之盾
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