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Gli scienziati sviluppano un siRNA estremamente potente con vasta attività contro SAR-CoVs

I ricercatori in Germania hanno sviluppato un approccio di promessa a sopprimere la replicazione virale del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - l'agente di sindrome respiratorio acuto severo che causa la malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus.

Il gruppo - dall'università di Berlino tecnica, dall'università libera di Berlino e dal centro tedesco per ricerca di infezione in Charitéplatz, Berlino - otto progettati piccolo RNAs d'interferenza (siRNAs) quell'obiettivo una regione altamente conservata di SARS-CoV-2.

Come riportato nei virus del giornale, il più efficiente di questi siRNAs - siCoV6 - ha inibito significativamente la replica dei virions SARS-CoV-2 ed era attivo contro la variante B.1.1.7 (alfa).

Interessante, siCoV6 era anche altamente attivo contro un membro della famiglia SARS-CoV-1, indicante un siRNA potente con vasta attività antivirale contro i virus SAR-CoV.

Jens Kurreck e colleghi dice che questa vasta attività antivirale rende a siCoV6 un candidato di promessa per il trattamento delle infezioni di coronavirus di SAR.

Lo sviluppo di efficaci antivirals è necessario urgentemente

Da quando lo scoppio COVID-19 ha cominciato alla fine del dicembre 2019, l'agente causativo SARS-CoV-2 ha infettato più di 238 milione di persone ed ha reclamato le durate di più di 4,86 milioni.

Malgrado il riusciti sviluppo ed approvazione di parecchi vaccini, le opzioni del trattamento per i pazienti con la malattia severa sono limitate e le efficaci droghe antivirali sono necessarie urgentemente.

Il genoma del RNA SARS-CoV-2 è di circa 30 kilobasi nella lunghezza e nei codici per 16 non proteine strutturali del ‐ (nsp1-16) che sono richieste per la replica del RNA.

Una volta che SARS-CoV-2 ha entrato in una cellula ospite, tutte queste proteine direttamente sono tradotte ed inducono la replica del genoma del RNA.

Una funzionalità unica dei coronaviruses è che non solo il RNA genomica completo, ma egualmente RNAs subgenomic è prodotto. Questo RNAs subgenomic tutto divide lo stesso 5' estremità del ‐ (di intorno 75 nucleotidi), che si riferisce a come “la sequenza di guida.„

Generalità schematica del genoma del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR e delle sequenze dell
Generalità schematica del genoma del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR e delle sequenze dell'obiettivo dei siRNAs nel 5' ‐ UTR. (A) Generalità schematica del genoma del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR, del RNAs subgenomic e della struttura di virion. Il virion di coronavirus consiste della proteina strutturale della punta (s), la proteina di rivestimento (E), proteina della membrana (m) e nucleoproteina (n). Il genoma del RNA incagliato singolo ‐ con polarità positiva è incapsulato da N, mentre i trimeri del ‐ di S sporgono dalla busta del virus derivata ‐ ospite e permettono all'associazione alle nuove cellule ospiti. Oltre al RNA genomica, nove RNAs subgenomic sono sintetizzati durante la replica, che dividono lo stesso 5' ‐ e 3' estremità del ‐. La casella arancio rappresenta il 5' reciproco estremità del ‐, la sequenza di guida. (B) sequenze dell'obiettivo dei siRNAs nel 5' ‐ UTR del ‐ 2. di CoV del ‐ di SAR. La sequenza di guida (arancione-chiaro) e la sequenza regolatrice della trascrizione (TRS, arancione scuro) possono essere trovate al 5' conclusione del ‐ del RNAs genomica e subgenomic. I nucleotidi senza un asterisco differiscono dal ‐ di CoV del ‐ di SAR 1 5' sequenza del ‐ UTR.

Un approccio di promessa alla replicazione virale d'inibizione

Un approccio di promessa alla replicazione virale d'inibizione è l'uso di interferenza del RNA (RNAi) - un gene trascrizionale del ‐ efficiente del paletto che fa tacere il trattamento che può essere avviato dai siRNAs. Questo trattamento piombo alla degradazione del RNA messaggero (mRNA) in un modo specifico del ‐ di sequenza ed inibisce l'espressione genica.

L'ottimizzazione dell'espressione genica con RNAi sta sviluppanda come nuova strategia terapeutica ed il numeroso ‐ di RNAi ha basato gli agenti precedentemente è stato studiato per trattare le infezioni virali. I virus a RNA quale il ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR stanno promettendo specialmente ai candidati poiché non solo i loro mRNAs ma anche il loro RNA genomica possono direttamente essere mirati a.

In conformità con questo, Kurreck ed i colleghi ed altri gruppi di ricerca precedentemente hanno indicato che la replica dei virus a RNA quali influenza e epatite virale C può efficacemente essere inibita da RNAi in vari modelli della malattia animale e delle cellule.

Che cosa lo studio corrente ha compreso?

Il gruppo ha progettato e verificato otto siRNAs diretti contro il 5' - regione non tradotta (5' - UTR) di SARS-CoV-2.

Il 5' ‐ UTR è una regione altamente conservata che è cruciale per la replica e la trascrizione virali del RNA, rendentegli un obiettivo di promessa per la progettazione dei trattamenti basati ‐ di RNAi.

Inibizione di replica del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR da siCoV6. (A) La replica del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR (BetaCoV/Monaco di Baviera/BavPat2 ‐ ChVir1017/2020 del ‐ ChVir984) è stata studiata dalla PCR quantitativa del ‐ di RT in celle di Vero E6. Le celle di Vero E6 transfected con 0.1-150 nanometri siCoV6 o il siCon di 100 nanometro ed hanno infettato 24 h dopo la transfezione con il ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR ad un MOI di 0,01. Successivamente, le celle sono state lavate, media completati si sono aggiunte ed il RNA virale è stato isolato dal galleggiante della cultura a 1 hpi, a 24 hpi e al hpi 48. Gli equivalenti del genoma per ml (GE/mL) sono stati determinati dalla PCR quantitativa del ‐ di RT. Il ± medio SEM di tre esperimenti indipendenti è indicato. Il significato statistico è stato determinato mediante un
Inibizione di replica del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR da siCoV6. (A) La replica del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR (BetaCoV/Monaco di Baviera/BavPat2 ‐ ChVir1017/2020 del ‐ ChVir984) è stata studiata dalla PCR quantitativa del ‐ di RT in celle di Vero E6. Le celle di Vero E6 transfected con 0.1-150 nanometri siCoV6 o il siCon di 100 nanometro ed hanno infettato 24 h dopo la transfezione con il ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR ad un MOI di 0,01. Successivamente, le celle sono state lavate, media completati si sono aggiunte ed il RNA virale è stato isolato dal galleggiante della cultura a 1 hpi, a 24 hpi e al hpi 48. Gli equivalenti del genoma per ml (GE/mL) sono stati determinati dalla PCR quantitativa del ‐ di RT. Il ± medio SEM di tre esperimenti indipendenti è indicato. Il significato statistico è stato determinato mediante un'analisi della varianza monovariante (un modo ANOVA del ‐); *** P <0.001. (B) osservazione di morfologia delle cellule. Le celle erano 48 fissi h dopo l'infezione con il ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR e l'effetto citopatico (CPE) dell'infezione virale è stato documentato da microscopia leggera trasmessa. I dati rappresentativi da tre esperimenti indipendenti sono indicati. Barra del disgaggio: μm 200.

Le analisi iniziali del reporter hanno confermato che tutti e otto i siRNAs hanno mirato efficientemente al 5' ‐ UTR del ‐ 2. di CoV del ‐ di SAR.

Il candidato di promessa nel comitato - siCoV6 - ha mirato alla sequenza di guida che è presente sia nel genoma virale che in tutto il RNAs subgenomic che sono essenziali per la replica del virus.

Una volta provato con SARS-CoV-2 contagioso, siCoV6 efficacemente ha inibito la replica del virus in celle di Vero E6 da due ordini di grandezza (99%) al siRNA di soltanto 10 nanometro e celle protette da effetto citopatico.

Ancora, poiché la sua sequenza dell'obiettivo altamente è conservata, attività inibitoria di promessa anche indicata siCoV6 contro l'alfa variante del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR e perfino contro un membro della famiglia del ‐ 1 di CoV del ‐ di SAR.

Kurreck ed i colleghi dicono che i risultati hanno indicato chiaramente che siCoV6 inibisce la replica del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR e protegge le celle dalla tossicità indotta ‐ delle cellule di infezione.

Ulteriore analizzando gli effetti di siCoV6 sulle varianti

Poiché il ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR sta evolvendosi costantemente e le mutazioni possono provocare l'alterazione delle sequenze dell'obiettivo del siRNA, il gruppo analizzato verso il 1500 delle sequenze più recenti delle varianti differenti del ‐ 2 di CoV del ‐ di SAR riguardo alle mutazioni nel sito dell'obiettivo di siCoV6.

I ricercatori non hanno identificato alcune mutazioni nel sito dell'obiettivo della variante B.1.351 (beta) o B.1.617.2 (delta) e per l'alfa e le varianti P.1 (gamma), solo meno di 0,8% delle sequenze ha avuto mutazioni nel sito dell'obiettivo siCoV6.

“Questa analisi bioinformatic conferma l'eleggibilità del 5' ‐ UTR ed in particolare la sequenza di guida come sito dell'obiettivo per l'entrata in vigore di RNAi come approccio antivirale del vasto intervallo del ‐,„ scrive il gruppo.

Kurreck ed i colleghi dicono che questo lavoro ha identificato un siRNA molto potente con una vasta attività contro i vari virus SAR-CoV che rappresenta un candidato di promessa per lo sviluppo di nuove opzioni del trattamento COVID-19.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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