多嘌呤发夹可以有效阻止SARS-CoV-2的复制

　　

由巴塞罗那大学和西班牙国家研究委员会加泰罗尼亚高级化学研究所（IQAC - CSIC）领导的一项研究提出了一种新的治疗工具，能够抑制导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的增殖。这一结果为抗击这种冠状病毒和克里米亚-刚果出血热（CCHFV）等其他尚未得到治疗的病毒性疾病开辟了新的视角。

该论文发表在《The Journal of Biological Chemistry》上，由UB制药与食品科学学院和纳米科学与纳米技术研究所（IN²UB）的专家Carlos J. Ciudad和Verónica Noé与来自CSIC IQAC和生物工程、生物材料和纳米医学网络生物医学研究中心（CIBER-BBN）的Ramon Eritja和Anna Aviñó合作撰写。来自Autònoma de Barcelona （INc - UAB）大学神经科学研究所的Miguel Chillón和来自动物健康研究中心（CISA - CSIC）的Noemí Sevilla和jossure Manuel Rojas的研究人员也发挥了重要作用。该研究还得到了La Marató de TV3 2020的支持，该组织致力于促进针对COVID-19的研究。

多嘌呤发夹可抑制导致COVID-19的病毒

2023年5月，世界卫生组织宣布COVID-19大流行不再是全球紧急情况。然而，世界上仍有许多人感染了SARS-CoV-2病毒。这种新方法是基于一种名为多嘌呤反向胡格斯汀发夹（PPRH）的分子减缓SARS-CoV-2病毒复制的能力。这是第一篇描述PPRH如何作为治疗剂并抑制致病性病毒生长的科学论文。PPRHs是短的，简单的DNA分子-单链寡核苷酸-对特定的RNA序列有很高的亲和力。这项研究首次揭示了聚嘌呤发夹——CC1-PPRH和CC3-PPRH——如何阻断这种以RNA为遗传物质的病毒的活性。

来自UB生物化学和生理学系的Carlos J. Ciudad教授说，“CC1-PPRH和CC3-PPRH多嘌呤的每条链的一条臂通过沃森-克里克键特异性地与病毒RNA基因组的一个片段——多嘧啶序列结合。具体来说，CC1-PPRH结合到编码复制酶的RNA区域——这是病毒复制所必需的——而CC3-PPRH结合到Spike蛋白的编码区域，后者在人类细胞感染中起着关键作用。”

在CISA-INIA （CSIC）的合作下，这种新的治疗技术已经在表达人类ACE2受体的实验室动物模型中得到了体内验证。在动物生物技术和基因治疗中心（CBATEG）的设施中，对具有ACE2受体作为SARS-CoV-2病毒进入途径的Vero E6细胞进行了体外研究。“结果表明，CC1-PPRH和CC3-PPRH在Vero-E6细胞中都非常有效。在转基因小鼠中，CC1-PPRH特异性地结合到编码复制酶蛋白的基因组区域，从而抑制病毒复制”，这位专家补充说。

从病毒检测到癌症治疗

这些结果为抗病毒斗争开辟了新的视角，并将PPRHs的生物医学应用从诊断扩展到治疗。此前，该团队将多嘌呤发夹描述为检测SARS-CoV-2等RNA病毒的新诊断方法（International Journal of Molecular Sciences, 2023）。该方法比PCR检测更有效、更快，它依靠PPRHs的高亲和力来捕获病毒RNA，并在与受影响患者的样本接触后建立病毒制剂的检测信号。这种检测技术被称为TENADA（三重增强核酸检测法）。除了检测SARS-CoV-2病毒外，TENADA技术还可用于检测导致呼吸道疾病的甲型H1N1流感和呼吸道合胞病毒（RSV）。

“它们也被应用于其他生物医学领域的诊断技术：它们是生物传感器，用于确定癌症中PAX-5基因的甲基化程度，也用于检测导致严重肺炎的耶氏肺孢子菌真菌中编码mtLSU rRNA核糖体亚基的基因，”科学家补充说。

在癌症治疗中，多嘌呤发夹已被成功应用于沉默不同癌症相关基因（端粒酶合成、生存素、拓扑异构酶等）和非药物靶点（KRAS和c-MYC）的基因表达。它们也被用作修复基因内源位点点突变的工具，以及与外显子跳变相关的基因编辑技术。