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那福忠,網路作者。
   
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  August 22, 2021  以子之矛 攻子之盾
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SARS-CoV-2 病毒,Covid-19 的病源,有什麼方法治住它?
photo from Pixabay

   SARS-CoV-2 是病毒的名稱,也就是 Covid-19 新冠肺炎的來源,讓全球數以億計的人蒙受其害,也激發了全球數以萬計的醫事學者研究其本質,試圖降低傳播,有效醫治。這麼久了,現在大家對這個病毒也多少知道一些,它是一串基因物質,或稱為基因組,包在一個外殼裡,外殼面上有很多突刺,便於接觸我們的細胞,一旦觸及細胞,突刺與細胞壁雙方的蛋白質結合,打通病毒外殼與細胞壁,病毒的基因組就進入細胞,然後快速大量複製,再包裝成新病毒,到一定數量就爆出細胞,再尋找別的細胞,入侵、複製。

   當我們的細胞這樣被病毒被壞到一定的程度,就會感到不適,免疫系統不足的人病情就會加重,我們接種的疫苗,多是從病毒外殼與細胞接觸著手,試圖阻擋或減少病毒的活動。疫苗是一種方式,感染後的治療則是另一種方式,科學家們日以繼夜的研究之中,不乏別出心裁的構思,例如在已知的病毒中另加一種病毒來干擾,甚至加同樣的病毒來攪和,試圖以毒攻毒,美國賓州州立大學的學者們,正在做這個實驗。

   生物學教授 Marco Archetti 帶領這個實驗,用人工合成的不完全 SARS-CoV-2 病毒,來干擾真的 SARS-CoV-2 病毒,結果發現真病毒的複製量下降,這好比合成病毒像寄生蟲似的附在真病毒身上,來減弱真病毒複製的機制。這種合成的病毒稱為「缺陷干擾」(Defective Interfering, DI) 病毒,缺陷的意思,是不完全的基因組,在自然界很普遍,基因組的不完整,會影響基因的複製與病毒包裝的能力,學者們現在就是要運用這一缺陷。

   如果細胞裡有兩種同源的病毒,一種是的野生 (Wide-Type, WT)、也就是原來的真病毒,另一種是 DI 病毒,兩種病毒的基因組各自複製,但 DI 基因組的缺陷無法完成複製循環,而需依賴同源完全病毒才能複製,這就打亂了 WT 的複製。如果再把 DI 基因組切短,使複製的速度加快,在速度上就更領先 WT 的複製,而阻撓 WT 基因組的原有機制。

   病毒所以能複製並能傳給別的細胞,是進入細胞以後製造病毒蛋白,但對同源病毒卻不能製造病毒蛋白的版本,很容易受到剝削而影響。由於這個特性,Archetti 教授等學者依據 SARS-CoV-2 病毒,設計了不製造病毒蛋白、卻能自行複製的基因碼,作為 DI 病毒,經用非洲綠猴的 SARS-CoV-2 病毒實驗,經過 24 小時的採集數據,發現 WT SARS-CoV-2 基因組數量下降一半,而 DI SARS-CoV-2 基因組卻增加了 3.3 倍,用合成的不完整新冠病毒,來干擾真的新冠病毒讓載毒下降,在概念上成功。

   Archetti 教授認為 24 小時減少病毒 50% 仍不足以達到治療的功效,如果細胞裡的 DI 基因組能再快速增加,WT 基因組的減少就會更快,最後就會讓 DI 與 WT 的基因組一起消失,因為一旦 WT 消失,DI 也就不復存在。現在只是開頭,如果用在 Covid-19 的治療,需進一步在人的肺細胞實驗,以及對病毒的變種實驗。教授說 DI 注入體內的方式,也務必更新,在他們研究團隊還沒有發表的文章提到,用奈米顆粒的注射方式,可以在 12 小時減少 95% 的病毒。

   這篇 7 月 1 日刊載在 PeerJ Chemistry 期刊的研究報告,在結語特別提到 DI 的活體實驗,研究 DI 與 WT 基因組隨時間的變化比例,DI 是否讓 WT 趨於消失,或者二者共存平衡。另外對合併感染 (Coinfection) 長期進化的分析,有助於試驗 SARS-CoV-2 病毒與其 DI 的共同進化,以及抗拒的變種病毒是否會出現。

   對基因「以毒攻毒」有興趣的讀者,可閱覽這篇研究報告
A synthetic defective interfering SARS-CoV-2


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