治愈普通感冒的关键可能潜藏在我们自己的细胞中

靶向为病毒提供帮助的蛋白质。

流鼻涕的季节到了,但也有潜在的解决方案——我们说的不是鸡汤。斯坦福大学和加州大学旧金山分校的研究人员发现,人体内有一种特定的蛋白质,当它被禁用时,可以阻止一些最令人讨厌的病毒的传播。研究人员希望他们的成果,本周发表在《自然》杂志上,可能为对抗鼻病毒(统称为“普通感冒”)以及更严重的肠道病毒(如脊髓灰质炎病毒以及引起脑炎的病毒)的斗争开启新时代。

“我们的方法与直接靶向病毒蛋白的常规抗病毒方法略有不同,”研究的资深作者、斯坦福大学微生物学家Jan E. Carette说。传统疗法试图通过靶向病毒赖以生存的蛋白质来摧毁病毒。但病原体也需要我们的蛋白质:它们通过将DNA注入宿主细胞来增殖。不同的病毒需要不同的蛋白质来完成这个过程。

Carette和他的同事使用CRISPR-Cas9对整个人类基因组进行了筛选,寻找所有肠道病毒复制所依赖的蛋白质。利用现有的基因敲除库——即一个基因失活的细胞——他们培养了一个包含不同基因在不同细胞中失活的细胞培养物,覆盖了人类发现的全部20,000个基因。然后,他们用一种鼻病毒和另一种肠道病毒感染了培养物,让病原体和细胞进行搏斗。少数细胞存活了下来并继续增殖,但一种成功的类型引起了他们的注意:在该细胞中失活的基因(SETD3)之前并未发现与病毒复制有关,但病毒在缺乏SETD3编码的蛋白质的细胞中无法复制。

研究人员用SETD3被敲除的细胞培养了一个独立的菌落,并注入了多种类型的肠道病毒,包括鼻病毒。但“敲除后,细胞完全抵抗病毒感染,”Carette说。病毒根本无法进行自我复制。人们希望,抑制这种蛋白质可以治疗多种病毒,并且病原体比攻击病毒本身的方法更难产生耐药性。

这一发现,像大多数发现一样,提出的问题至少和它回答的一样多。“这是一项杰出的科学研究,”威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学家、肠道病毒专家Ann C. Palmenberg说,她没有参与这项研究。但“不要这么快就扔掉你的鸡汤,”她说。她说,在Carette的团队能够弄清楚这种特定蛋白质为何对肠道病毒复制如此重要之前,无法知道它可能带来什么治疗方法。“从他们目前的位置到他们想达到的目标,还有20年的工作,”她说。

这是团队想要进行的工作。与实验室里生长的人类细胞不同,将永久性的全身CRISPR改造暴露给真正的人类不是一个好主意,也不可行(而且对于治愈一种小病来说肯定是小题大做)。Carette说,目标是“找到一种能够使这种蛋白质失活的化学物质,并可能保护你免受这些肠道病毒的感染。”但Palmenberg说,在他们弄清楚为什么缺乏这种蛋白质会阻止肠道病毒传播之前,药物开发就无法进行。

目前,SETD3仍然是一个谜,即使是敲除潜在的影响也远未明朗。作为这项工作的一部分,研究小组饲养了SETD3基因受抑制的小鼠,它们能够成年,没有明显的问题——并且对肠道病毒感染具有抵抗力。但关于药物诱导的蛋白质敲除在人类身上如何起作用,或者它可能产生哪些副作用,还有很多需要弄清楚的地方。

“我们在细胞中发现了一个药物靶点,”Carette说。但这仅仅是开始。即使这项研究真的标志着我们与普通感冒的斗争即将结束,任何基于该发现的疗法也需要多年的开发,才能开始大规模的人体试验。继续备好你的鸡汤和纸巾盒——流鼻涕的季节还会持续很长一段时间。

 

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