В новом всеобъемлющем обзоре, опубликованном в журнале Virsues подробно объясняется, как CRISPR можно использовать в качестве надежного инструмента для исследования жизненных циклов вирусов – и особенно сколько новых систем CRISPR можно перепрофилировать. для диагностики.

<img alt=" Исследование: CRISPR борется с новыми вирусными патогенами. Изображение предоставлено: Натан Девери / Shutterstock "height =" 800 "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021/10/shutterstock_1202782540.jpg "title =" Исследование: CRISPR борется с новыми вирусными патогенами . Изображение предоставлено: Натан Девери / Shutterstock "width =" 1200 "/> Исследование: CRISPR борется с новыми вирусными патогенами. Изображение предоставлено: Натан Девери / Shutterstock

Понимание всех сложных аспектов динамической ассоциации между вирусными агентами и клеточными факторами хозяина имеет решающее значение для расширения наших знаний о проникновении вирусов, репликации и механизмах заболевания. Тем не менее, эти результаты могут быть полезны при разработке противовирусных препаратов.

Отмеченная Нобелевской премией технология редактирования генома CRISPR значительно расширила наше понимание этой темы, выявляя как провирусные, так и противовирусные клеточные факторы хозяина для множества вирусов, и совсем недавно для тяжелого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV). -2), возбудителя продолжающейся пандемии коронавирусного заболевания 2019 (COVID-19).

Один из наиболее актуальных вопросов: может ли он быть еще более полезным для сдерживания этой пандемии? Несмотря на то, что у нас есть довольно мощные методы обнаружения SARS-CoV-2, существуют определенные проблемы, касающиеся стоимости, оборудования, времени выполнения и доступности реагентов. Более того, может ли CRISPR быть полезен для вирусной диагностики в целом?

Что такое CRISPR?

Эта технология представляет собой защитный механизм бактерий от вторжения вирусов, известных как бактериофаги. Одной из наиболее известных комбинаций является CRISPR / Cas9 (состоящая из фермента Cas9 и направляющей РНК), которая может редактировать гены, точно разрезая ДНК и позволяя естественным процессам восстановления ДНК взять верх.

Однако, в отличие от Cas9 (который является отличительной чертой редактирования генов CRISPR), существует также фермент Cas13, который может разрезать генетическую последовательность в соответствии с информацией о нацеливании, что затем вызывает неизбирательное разрезание РНК.

Хотя этот тип поведения может быть большой проблемой, когда речь идет о редактировании генов, это огромное преимущество в диагностике, поскольку все это разрезание может использоваться как сигнал, который может указывать на определенные генетические последовательности с помощью CRISPR.

CRISPR как диагностический инструмент в вирусологии

Вот почему тесты CRISPR рассматриваются как способ диагностики инфекций с такой же точностью, что и обычные методы, и в основном таким же образом, как и тесты на беременность в домашних условиях. Другими словами, этот метод обладает потенциалом увеличения наших результатов в отслеживании и обнаружении вирусных заболеваний; однако он еще не получил официального разрешения для этого использования.

Тем не менее, CRISPR имеет значительные преимущества, прежде всего потому, что он дает быстрые результаты гораздо более быстрым и экономичным способом. Кроме того, эту технологию можно легко развернуть в полевых условиях, что особенно важно для стран с низким и средним уровнем дохода.

На данный момент в стадии разработки находятся две основные платформы: SHERLOCK и DETECTR. Вкратце, SHERLOCK функционирует, добавляя молекулы РНК, которые производят сигнал при разрезании Cas13, тогда как DETECTR аналогичен, но использует Cas12, который активируется после того, как он распознает целевую ДНК.

Обе эти платформы были успешно проверены для обнаружения SARS-CoV-2 и других (потенциально смертельных) вирусов, имеющих значение для человека, таких как вирус гриппа A, вирус Эбола, вирус лимфоцитарного хориоменингита и вирус везикулярного стоматита.

От идентификации к противовирусной терапии

Такая широкая адаптация и внедрение CRISPR произвела революцию в редактировании генов и открыла дверь в совершенно новую область скрининга и вирусной диагностики. И, естественно, наше понимание динамических взаимоотношений вируса и хозяина, механизмов заболевания и иммунного ответа возросло беспрецедентным образом.

Следовательно, это может позволить разработать варианты противовирусного лечения в ближайшие годы, поскольку дальнейшие разработки технологии CRISPR уменьшат нежелательные эффекты, не соответствующие цели, и сделают редактирование РНК намного проще.

И хотя они все еще считаются новыми технологиями, SHERLOCK и DETECTR являются очень многообещающими кандидатами для быстрой идентификации различных возбудителей инфекционных заболеваний, поскольку это сверхчувствительные тесты без необходимости сложной обработки. Мы очень скоро узнаем, будут ли они играть определенную роль в пандемии COVID-19.