利用新的CRISPR工具进行创新抗病毒防御

像SARS-CoV-2这样的RNA病毒的兴起凸显了对抗它们的新方法的必要性。像CRISPR/Cas13这样的RNA靶向工具在细胞的细胞质中是强大的，但效率低下，许多RNA病毒在细胞质中复制。来自慕尼黑亥姆霍兹和慕尼黑工业大学(TUM)的科学家们设计了一种解决方案:Cas13d-NCS。这种新的分子工具允许位于细胞核内的CRISPR RNA分子移动到细胞质中，使其在中和RNA病毒方面非常有效。这一进步为精准医疗和主动病毒防御策略打开了大门。研究结果发表在《细胞发现》杂志上。

　　

随着世界为未来和目前来自RNA病毒(如SARS-CoV-2大流行)的全球健康威胁做准备，抗病毒药物开发的突破性进展正在成为抗击这些传染病的关键武器。这项创新的核心是对CRISPR/Cas13系统的探索，该系统以其操纵RNA的可编程能力而闻名，并已成为各种RNA靶向应用中不可或缺的工具。然而，一个重要的障碍阻碍了Cas13d的有效性:它对哺乳动物细胞核的限制。这极大地限制了其在细胞质应用中的应用，如可编程抗病毒治疗。

一种有效的抗病毒溶液

由Wolfgang Wurst教授、Christoph Gruber博士和Florian Giesert博士(慕尼黑亥姆霍兹发育遗传学研究所和慕尼黑工业大学发育遗传学主席)组成的科学团队与Gregor Ebert博士(慕尼黑亥姆霍兹和慕尼黑工业大学病毒学研究所)和Andreas pichlmaair教授(慕尼黑工业大学病毒学研究所)的团队密切合作，成功地克服了与Cas13d细胞质失活相关的挑战。通过仔细筛选和优化，研究人员开发了一种变革性的解决方案:Cas13d-NCS，一种能够将核crrna转移到细胞质溶胶中的新型系统。crRNAs或CRISPR RNA是一种短RNA分子，它可以引导CRISPR- cas复合物到达特定的目标序列，进行精确的修饰。在细胞质中，蛋白质/crRNA复合物靶向互补rna并以前所未有的精度降解它们。Cas13d- ncs在降解mRNA靶点和抑制自我复制RNA方面的效率显著高于其前身，包括复制委内瑞拉马脑炎(VEE) RNA病毒和几种SARS-CoV-2变体的序列，从而释放了Cas13d作为可编程抗病毒工具的全部潜力。

重新定义RNA病毒疗法的前景

这一重要成就是朝着防治大流行病和加强对未来疫情的防御迈出的重要一步。这项研究的影响超越了传统的抗病毒策略和CRISPR系统，通过对基于CRISPR的干预措施的亚细胞定位进行战略性操纵，开创了精准医学的新时代。

该研究的协调员Wolfgang Wurst教授说:“Cas13d-NCS在抗病毒开发方面的突破标志着我们与RNA病毒的持续战斗中的关键时刻。”“这一成就展示了在我们追求更健康、更有弹性的世界的过程中，协作创新和人类智慧的力量。”

Wolfgang Wurst教授，慕尼黑Helmholtz发育遗传学研究所所长，慕尼黑工业大学发育遗传学主席，德国神经退行性疾病中心(DZNE)合作伙伴，慕尼黑系统神经病学集群(SyNergy)成员。