Znanstvenici stvorili replikone, nezarazne verzije koronavirusa SARS-CoV-2

Kako bi proučavali zarazan virus poput SARS-CoV-2, istraživači moraju slijediti mukotrpne protokole i imati pristup laboratorijima visoke biološke sigurnosti. U nastojanju da takva istraživanja učine sigurnijim, bržim i pristupačnijim, virolozi su stvorili replike SARS-CoV-2, samoreplicirajuće RNK koje nisu zarazne, ali su inače identične pravom virusu.

Stvaranje potomstva

Replikoni oponašaju gotovo svaki aspekt životnog ciklusa virusa. Njihova RNK ima sve potrebne informacije da se virus umnoži i napravi svoje kopije, ali nedostaju upute za stvaranje šiljaka, proteina koji virusu omogućuju ulazak i inficiranje ljudskih stanica. Jednom uveden u stanice u posudi, replikon stvara potomstvo koje se ne može širiti na susjedne stanice.

Nobelovac Charles M. Rice
Nobelovac Charles M. Rice

“Tako će znanstvenici moći istraživati ​​SARS-CoV-2 i njegove varijante, testirati lijekove protiv njega i procjenjivati ​​neutralizirajuća antitijela, sve na brži način i s nižim postavkama biološke sigurnosti”, objašnjava nobelovac Charles M. Rice, koautor studije objavljene u časopisu Science.

Genomi iz kvasca

Replikonski sustavi pokazali su se ključnim u razvoju lijekova protiv drugih virusa, uključujući hepatitis C. Nakon što su Rice i drugi stvorili replikone hepatitisa C, drugi znanstvenici uspjeli su razviti snažne i sigurne lijekove koji mogu učinkovito izliječiti ovu kroničnu virusnu infekciju.

Replikoni bi mogli biti pouzdana alternativa za testiranje različitih lijekova za Covid-19
Replikoni bi mogli biti pouzdana alternativa za testiranje različitih lijekova za Covid-19

Replikoni se obično stvaraju kloniranjem genoma virusne RNK u DNK fragmente u epruveti koji se zatim mogu koristiti za umjetno stvaranje RNK. Ali ova metoda ne djeluje dobro na RNK koronavirusa, jer je izuzetno duga. Stoga su istraživači zauzeli drugačiji pristup, koristeći platformu koju su razvili istraživači Thiel Laba na Institutu za virologiju i imunologiju Sveučilišta u Bernu. Ona omogućuje sastavljanje genoma koronavirusa iz manjih fragmenata u kvascu, umjesto u epruveti.


Ovim pristupom stvorili su genom koronavirusa kojem nedostaje segment RNK s uputama za protein šiljka (spike protein).

Znanstvenici su uspjeli stvoriti genom koronavirusa kojem nedostaje segment RNK s uputama za protein šiljka
Znanstvenici su uspjeli stvoriti genom koronavirusa kojem nedostaje segment RNK s uputama za protein šiljka

“Da je virus trkaći automobil, napravili smo verziju koja nema kotače. Ima motor i sve dijelove koji bi mu omogućili kretanje, ali zapravo ne može nikamo otići”, objašnjava Joseph Luna, jedan od istraživača. 

Širok raspon primjena

Znanstvenici kažu da bi replikoni mogli omogućiti identifikaciju ljudskih proteina bez kojih se virus ne može replicirati. Kao dokaz koncepta, tim je ispitao učinke TMEM41B, ljudskog proteina za koji je prethodno utvrđeno da je neophodan za replikaciju SARS-CoV-2. Baš kao i autentični koronavirus, replikoni se nisu mogli replicirati u stanicama kojima nedostaje ovaj protein.

U drugim eksperimentima istraživači su replikone inkubirali s remdesivirom, antivirusnim lijekom za koji je poznato da inhibira virus. Otkrili su da inhibira replikon u istim koncentracijama kao što inhibira stvarni virus. To znači da replikoni mogu biti pouzdana alternativa za testiranje različitih lijekova za Covid-19.