Informasi

Menghancurkan RNA virus menggunakan Ribonuclease

Menghancurkan RNA virus menggunakan Ribonuclease



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Saya bertanya-tanya apakah mungkin untuk merancang beberapa Ribonuclease untuk menghancurkan hanya RNA tertentu (seperti virus). Kemudian, jika virus mencoba menginfeksi, RNA-nya akan dipotong.

Atau, alih-alih membuat Ribonuclease, kita dapat merancang mRNA yang sesuai dan membiarkan sel melakukan sisanya.

Apakah ini mungkin?


Tubuh manusia pada dasarnya melakukan ini sendiri. Kami mengekspresikan berbagai RNAse, beberapa di antaranya tampaknya memiliki peran antivirus atau bakterisida spesifik.

(Ini tampaknya karena aktivitas RNAse dan sifat biokimia dari protein yang tidak bergantung pada pencernaan RNA)


CRISPR/cas digunakan untuk tujuan ini pada bakteri. Susunan CRISPR berisi urutan dari bakteriofag, yang akan mengungguli berbagai cas-nuklease untuk membelah DNA atau RNA virus.


Ekspresi gen ribonuklease ekstraseluler meningkatkan resistensi terhadap Virus mosaik mentimun dalam tembakau

Apoplas memainkan peran penting dalam pertahanan tanaman terhadap patogen. Beberapa protein PR-4 ekstraseluler memiliki aktivitas ribonuklease dan dapat secara langsung menghambat pertumbuhan jamur patogen. Kemungkinan RNase ekstraseluler juga dapat melindungi tanaman dari beberapa virus dengan genom RNA. Namun, banyak RNase tanaman yang multifungsi dan hubungan langsung antara aktivitas ribonukleolitiknya dan pertahanan antivirus masih perlu diklarifikasi. Dalam penelitian ini, kami mengevaluasi resistansi Nicotiana tabacum tanaman yang mengekspresikan RNase ekstraseluler spesifik untai tunggal non-tanaman terhadap Virus mosaik mentimun.

Hasil

Gejala mosaik yang parah dan penyusutan diamati pada kontrol tanaman non-transgenik 10 hari setelah inokulasi dengan Virus mosaik mentimun (CMV), sedangkan gejala penyakit tersebut ditekan pada tanaman transgenik yang mengekspresikan gen RNase. Dalam analisis Western blot, proliferasi virus diamati pada daun bagian atas tanaman kontrol yang tidak diinokulasi, sedangkan tingkat virus sangat rendah pada tanaman transgenik. Hasil ini menunjukkan bahwa resistensi terhadap CMV meningkat dengan ekspresi gen RNase heterolog.

Kesimpulan

Kami sebelumnya telah menunjukkan bahwa tanaman tembakau yang mengekspresikan RNase heterolog dicirikan oleh resistensi yang tinggi terhadap virus mosaik Tembakau. Dalam penelitian ini, kami menunjukkan bahwa peningkatan level aktivitas RNase ekstraseluler menghasilkan peningkatan resistensi terhadap virus dengan organisasi genom dan siklus hidup yang berbeda. Dengan demikian, kami menyimpulkan bahwa ekspresi RNase apoplastik tanaman yang diinduksi patogen dapat meningkatkan resistensi non-spesifik terhadap virus dengan genom RNA.


Sumber Kontaminasi RNase

RNase ditemukan di semua jenis sel dan organisme dari prokariota hingga eukariota. Enzim-enzim ini umumnya memiliki aktivitas spesifik yang sangat tinggi, yang berarti jumlah kontaminasi yang sangat kecil dalam sampel RNA cukup untuk menghancurkan RNA. Sumber utama kontaminasi RNase di laboratorium tipikal meliputi:

  • Larutan berair, reagen yang digunakan dalam percobaan
  • Paparan RNase dari sumber lingkungan (permukaan lab, aerosol dari pemipetan, tangan tanpa sarung tangan, dll.)
  • Reagen yang terkontaminasi

Picornavirus RNA dilindungi dari pembelahan oleh ribonuklease selama pelepasan virion dan transfer melintasi membran seluler dan model

Picornavirus adalah virus RNA tidak berselubung yang memasuki sel melalui endositosis yang diperantarai reseptor. Karena mereka tidak memiliki amplop, picornavirus menghadapi tantangan untuk mengirimkan genom RNA mereka melintasi membran vesikel endositik ke dalam sitoplasma untuk memulai infeksi. Saat ini, mekanisme pelepasan genom dan translokasi melintasi membran masih kurang dipahami. Dalam genus enterovirus, poliovirus, rhinovirus 2, dan rhinovirus 16 telah diusulkan untuk melepaskan genom mereka melintasi membran endosom yang utuh melalui pori-pori yang diinduksi virus, sedangkan satu penelitian telah mengusulkan bahwa rhinovirus 14 melepaskan RNA-nya setelah gangguan membran endosom. Untuk genus aphthovirus yang terkait lebih jauh (misalnya virus penyakit mulut dan kuku dan virus rinitis kuda A) pengasaman endosom menghasilkan pembongkaran virion menjadi pentamer dan pelepasan RNA virus ke dalam lumen endosom, tetapi tidak ada rincian yang telah dijelaskan bagaimana RNA melintasi membran vesikel. Namun, penelitian yang lebih baru menunjukkan RNA aphthovirus dilepaskan dari partikel utuh dan disosiasi ke pentamer mungkin merupakan peristiwa yang terlambat. Dalam penelitian ini kami telah menyelidiki sensitivitas RNase A dari translokasi genom virus polio menggunakan model liposom yang didekorasi dengan reseptor dan sensitivitas infeksi virus polio dan virus equine-rhinitis A terhadap RNase A yang terinternalisasi bersama. Kami menunjukkan bahwa translokasi genom virus polio adalah sensitif terhadap RNase A dan menghasilkan sedikit atau tidak ada pelepasan ke dalam medium dalam model liposom. Kami juga menunjukkan bahwa infektivitas tidak dikurangi oleh RNase A yang diinternalisasikan bersama untuk virus polio dan virus rinitis kuda A. Selain itu, kami menunjukkan bahwa semua genom virus polio yang diinternalisasi ke dalam sel, bukan hanya yang mengakibatkan infeksi, dilindungi dari RNase A. Hasil ini mendukung model pengiriman RNA virus yang terkoordinasi dan terarah yang melibatkan protein virus dan membran seluler.

Pernyataan konflik kepentingan

Saya telah membaca kebijakan jurnal dan penulis naskah ini memiliki kepentingan bersaing sebagai berikut: Eileen Sun sekarang bekerja untuk Aspyrian Therapeutics.

Angka

Gambar 1. Bagian melalui subtomogram dari…

Gambar 1. Bagian melalui subtomogram dari rekonstruksi tomografi cryoelectron dari reseptor-virus yang dihangatkan…

Gambar 2. Liposom yang didekorasi dengan reseptor yang mengandung pewarna fluoresen…

Gambar 2. Liposom yang didekorasi dengan reseptor yang mengandung pewarna fluoresen mendeteksi pelepasan PV RNA.

Gambar 3. Infektivitas PV dan integritas RNA…

Gambar 3. Infektivitas PV dan integritas RNA tidak terpengaruh oleh adanya…

Gambar 4. Infektivitas PV tidak terpengaruh…

Gambar 4. Infektivitas PV tidak dipengaruhi oleh ikatan kovalen RNase A ke…

Gambar 5. ERAV diinternalisasi bersama dengan RNase…

Gambar 5. ERAV diinternalisasi bersama dengan RNase A tetapi infektivitas tidak terganggu.


Penghambatan dan Deteksi Virus RNA yang Dapat Diprogram Menggunakan Cas13

Efektor CRISPR Cas13 bisa menjadi antivirus yang efektif untuk virus RNA untai tunggal (ssRNA) karena ia secara terprogram memotong RNA yang melengkapi RNA CRISPR (crRNA)-nya. Di sini, kami secara komputasi mengidentifikasi ribuan situs target Cas13 crRNA potensial di ratusan spesies virus ssRNA yang berpotensi menginfeksi manusia. Kami secara eksperimental mendemonstrasikan aktivitas kuat Cas13 terhadap tiga virus ssRNA yang berbeda: virus choriomeningitis limfositik (LCMV) virus influenza A (IAV) dan virus stomatitis vesikular (VSV). Menggabungkan aktivitas antivirus ini dengan diagnostik berbasis Cas13, kami mengembangkan pembatasan ekspresi dan pembacaan virus (CARVER) yang dibantu Cas13, platform ujung ke ujung yang menggunakan Cas13 untuk mendeteksi dan menghancurkan RNA virus. Kami selanjutnya menyaring ratusan crRNA di sepanjang genom LCMV untuk mengevaluasi bagaimana konservasi dan konten nukleotida target RNA memengaruhi aktivitas antivirus Cas13. Hasil kami menunjukkan bahwa Cas13 dapat dimanfaatkan untuk menargetkan berbagai virus ssRNA dan potensi utilitas luas CARVER untuk pengembangan obat diagnostik dan antivirus yang cepat.

Kata kunci: Arenavirus CRISPR Cas13 Cas13 deteksi berbasis RNA interferensi RNA virus antivirus crRNA desain virus influenza multiplexing.

Hak Cipta © 2019 Penulis. Diterbitkan oleh Elsevier Inc. Semua hak dilindungi undang-undang.

Angka

Gambar 1.. Potensi situs target Cas13 adalah…

Gambar 1.. Situs target Cas13 potensial berlimpah dalam genom virus

Gambar 2.. Cas13 secara efisien mengurangi tingkat…

Gambar 2.. Cas13 secara efisien mengurangi tingkat RNA virus dalam sel mamalia

Gambar 3.. Identifikasi lokasi target Cas13…

Gambar 3. Identifikasi situs target Cas13 dan kriteria desain crRNA

Gambar 4.. Antivirus berbasis Cas13 yang disempurnakan melalui multiplexing…

Gambar 4.. Antivirus berbasis Cas13 yang disempurnakan melalui multiplexing dan diagnostik berpasangan

(A) Level vRNA yang dinormalisasi membandingkan…

Gambar 5.. Pertimbangan tambahan untuk meningkatkan berbasis Cas13…

Gambar 5.. Pertimbangan tambahan untuk meningkatkan antivirus berbasis Cas13


Informasi penulis

Afiliasi

Departemen Genetika, Biologi dan Pengembangan Sel, University of Minnesota, St. Paul, MN, USA

Evan E. Ellison, Maria Elena Gamo & Daniel F. Voytas

Pusat Genomik Tanaman Presisi, Universitas Minnesota, St. Paul, MN, AS

Evan E. Ellison, Maria Elena Gamo & Daniel F. Voytas

Pusat Rekayasa Genom, Universitas Minnesota, St. Paul, MN, AS

Evan E. Ellison, Maria Elena Gamo & Daniel F. Voytas

Program Pascasarjana Biologi Tumbuhan dan Mikroba, University of Minnesota, St. Paul, MN, USA

Departemen Biologi Tumbuhan dan Pusat Genom, Sekolah Tinggi Ilmu Biologi, University of California, Davis, Davis, CA, USA

Ugrappa Nagalakshmi, Pin-jui Huang & Savithramma Dinesh-Kumar

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Anda juga dapat mencari penulis ini di PubMed Google Cendekia

Kontribusi

E.E.E. merancang penelitian, melakukan eksperimen dengan bantuan dari M.E.G., menganalisis data dan menulis naskah. Pekerjaan dengan tRNA dilakukan oleh U.N. dan P.-J.H. D.F.V. dan S.D.-K. mengawasi penelitian dan membantu menulis naskah.

Penulis yang sesuai


ANGIOGENIN

Mirip dengan RNase eosinofil, angiogenin telah diidentifikasi dan dikarakterisasi secara substansial sebelum diidentifikasi sebagai anggota keluarga gen RNase A [67]. Setelah urutan asam amino ditentukan, jelas bahwa angiogenin (juga dikenal sebagai RNase 5) berbagi triad katalitik dua-histidin, satu-lisin, motif khas CKXXNTF, dan sistein berpasangan yang khas dari anggota superfamili gen RNase A yang membesar. Garis keturunan angiogenin juga telah menjadi subjek diversifikasi cepat [68], dan baru-baru ini, berdasarkan bukti dari urutan vertebrata yang lebih rendah, Cho dan rekan [41] telah menyarankan bahwa angiogenin, dengan tiga sebagai lawan dari empat sistein berpasangan, mewakili yang lebih kuno. dari garis keturunan RNase A RNase.

Ada satu gen angiogenin fungsional dalam genom manusia dan enam pada tikus. Dari enam gen angiogenin tikus, Hooper dan rekan [20] menemukan bahwa angiogenin tikus 4 diekspresikan dalam sel Paneth dan memiliki sifat tak terduga memiliki aktivitas bakterisida terhadap mikroba usus tertentu (Gambar 5). Setelah evaluasi lebih lanjut, penulis menemukan bahwa angiogenin 1 tikus dan angiogenin manusia juga menunjukkan aktivitas antimikroba, dengan pengurangan jumlah koloni 100 kali lipat. S. pneumoniae dan Candida albicans diamati sebagai respons terhadap konsentrasi protein rekombinan mikromolar yang rendah. Menariknya, Avdeeva dan rekan [21] baru-baru ini melaporkan bahwa persiapan komersial angiogenin manusia rekombinan tidak lebih efektif daripada kontrol albumin dalam menghambat pertumbuhan S. pneumoniae atau C. albicans. Alasan untuk perbedaan yang luar biasa ini tidak segera terlihat dan akan memerlukan klarifikasi eksperimental lebih lanjut, meskipun dapat dicatat bahwa patogen yang dimaksud, S. pneumoniae, secara rutin diidentifikasi oleh kepekaannya terhadap lisis yang dimediasi deterjen (uji kelarutan empedu atau 2% natrium deoksikolat), dan pertumbuhannya dalam kultur dapat dihambat oleh sejumlah kecil kontaminan deterjen.


Bagaimana virus RNA menyalin dirinya sendiri: Membajak enzim seluler untuk membuat pabrik replikasi virus di membran sel

Nihal Altan-Bonnet, asisten profesor biologi sel, Universitas Rutgers di Newark, dan tim penelitinya telah membuat penemuan baru yang signifikan tentang virus RNA (asam ribonukleat) dan bagaimana mereka mereplikasi diri.

Virus RNA tertentu -- virus polio, virus hepatitis C, dan virus coxsackie -- dan mungkin banyak keluarga virus lainnya menggandakan diri dengan mengambil enzim dari sel inangnya untuk membuat pabrik replikasi yang diperkaya dengan lipid tertentu, jelas Altan-Bonnet. Dikurangi bahwa lipid -- phosphatidylinositol-4-phosphate (Pl4P) -- virus RNA ini tidak dapat mensintesis RNA virusnya dan bereplikasi. Komponen struktural utama pada membran sel, lipid sering berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal dan tempat berlabuh untuk protein.

Replikasi virus adalah proses di mana partikel virus membuat salinan baru dari diri mereka sendiri di dalam sel inang. Salinan itu kemudian dapat menginfeksi sel lain. Virus RNA adalah virus yang memiliki RNA, bukan DNA, sebagai materi genetiknya. Banyak patogen manusia adalah virus RNA, termasuk virus SARS, virus West Nile, HIV, dan yang telah dipelajari oleh Altan-Bonnet.

Seperti yang dilaporkan dalam edisi 28 Mei 2010 dari Sel, Altan-Bonnet dan rekan penelitinya untuk pertama kalinya telah menemukan bahwa virus RNA tertentu mengendalikan enzim seluler untuk merancang kompartemen replikasi pada membran sel yang diisi dengan lipid PI4P. Lipid tersebut, pada gilirannya, memungkinkan virus RNA untuk menarik dan merangsang enzim yang mereka butuhkan untuk replikasi. Pada sel yang tidak terinfeksi, kadar lipid PI4P tetap rendah, tetapi pada sel yang terinfeksi virus, kadar tersebut meningkat secara dramatis. Temuan Altan-Bonnet dan rekan-rekannya tidak hanya membuka beberapa kemungkinan untuk mencegah penyebaran berbagai infeksi virus, tetapi juga dapat membantu menjelaskan regulasi sintesis RNA pada tingkat sel dan kemungkinan bagaimana beberapa kanker berkembang.

"Tujuan virus adalah untuk mereplikasi dirinya sendiri," catat Altan-Bonnet. "Agar mesin replikasinya bekerja, virus perlu menciptakan lingkungan lipid yang ideal yang dilakukannya dengan membajak enzim kunci dari sel inangnya."

Altan-Bonnet dan timnya juga mampu mengidentifikasi protein virus (yang disebut protein 3A pada infeksi virus polio dan coxsackievirus) yang menangkap dan merekrut enzim seluler (phosphatidylinositol-4-kinase III beta). Selain itu, labnya mampu menghambat proses replikasi dengan memberikan obat yang memblokir aktivitas enzim seluler setelah dibajak. Terapi obat untuk mencegah replikasi virus berpotensi juga dapat ditargetkan untuk mencegah pembajakan enzim.

Begitu enzim itu dibajak, sel-sel dicegah untuk beroperasi secara normal di jalur sekretorinya, proses di mana mereka memindahkan protein ke luar sel. Dalam banyak kasus, penghambatan proses tersebut dapat mengakibatkan kematian sel yang lambat, yang menyebabkan masalah seperti komplikasi jantung dan pembuluh darah pada mereka yang terinfeksi virus coxsackie dan kerusakan saraf pada mereka yang mengidap virus polio.

Memanfaatkan temuan terbaru mereka, Altan-Bonnet dan timnya sekarang berencana untuk menyelidiki ketergantungan PI4P pada virus lain serta peran lipid lain yang mungkin dimainkan dalam keluarga virus yang berbeda. Misalnya, virus SARS juga membutuhkan lingkungan yang kaya lipid untuk replikasinya, jadi labnya sekarang bekerja dengan peneliti SARS untuk menentukan lipid apa yang diperlukan untuk replikasi virus tersebut. Selain itu, mereka akan memeriksa peran lipid dalam mengatur sintesis RNA dalam sel, yang berpotensi memberikan wawasan baru tentang beberapa mutasi seluler yang terjadi pada kanker.

“Mengingat bahwa banyak dari apa yang kita ketahui tentang proses seluler secara historis berasal dari studi virus, studi kami dapat memberikan wawasan tentang peran baru lipid dalam mengatur ekspresi materi genetik dalam sel,” catat Altan-Bonnet.

Penelitian Altan-Bonnet ke dalam replikasi RNA didukung dengan hibah dari National Science Foundation dan Busch Foundation.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Rutgers. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.


Sumber Kontaminasi RNase

RNase ditemukan di semua jenis sel dan organisme dari prokariota hingga eukariota. Enzim-enzim ini umumnya memiliki aktivitas spesifik yang sangat tinggi, yang berarti jumlah kontaminasi yang sangat kecil dalam sampel RNA cukup untuk menghancurkan RNA. Sumber utama kontaminasi RNase di laboratorium tipikal meliputi:

  • Larutan berair, reagen yang digunakan dalam percobaan
  • Paparan RNase dari sumber lingkungan (permukaan lab, aerosol dari pemipetan, tangan yang tidak diberi sarung tangan, dll.)
  • Reagen yang terkontaminasi

Ilmuwan Memprogram CRISPR untuk Melawan Virus di Sel Manusia

CRISPR biasanya dianggap sebagai alat laboratorium untuk mengedit DNA untuk memperbaiki cacat genetik atau meningkatkan sifat & mdash tertentu, tetapi mekanisme awalnya berkembang pada bakteri sebagai cara untuk menangkis virus yang disebut bakteriofag. Sekarang para ilmuwan telah menemukan cara untuk mengadaptasi kemampuan ini untuk melawan virus dalam sel manusia.

Dalam sebuah penelitian baru-baru ini, Catherine Freije, Cameron Myhrvold dan Pardis Sabeti di Institut Luas Institut Teknologi Massachusetts dan Universitas Harvard, dan rekan mereka memprogram enzim terkait CRISPR untuk menargetkan tiga virus RNA untai tunggal yang berbeda dalam sel ginjal embrionik manusia. (serta sel kanker paru-paru manusia dan sel ginjal anjing) tumbuh secara in vitro dan memotongnya, membuat mereka sebagian besar tidak dapat menginfeksi sel tambahan. Jika percobaan lebih lanjut menunjukkan proses ini bekerja pada hewan hidup, pada akhirnya dapat mengarah pada terapi antivirus baru untuk penyakit seperti Ebola atau Zika pada manusia.

Virus datang dalam berbagai bentuk, termasuk DNA dan RNA, untai ganda dan untai tunggal. Sekitar dua pertiga dari virus yang menginfeksi manusia adalah virus RNA, dan banyak yang tidak memiliki pengobatan yang disetujui. Terapi yang ada sering menggunakan molekul kecil yang mengganggu replikasi virus&mdashtetapi pendekatan ini tidak bekerja untuk virus yang baru muncul atau yang berkembang pesat.

&ldquoCRISPR&rdquo mengacu pada serangkaian urutan DNA dalam genom bakteri yang tertinggal dari infeksi bakteriofag sebelumnya. Ketika bakteri bertemu patogen ini lagi, enzim yang disebut protein terkait CRISPR (Cas) mengenali dan mengikat urutan ini dalam virus dan menghancurkannya. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti (termasuk rekan penulis studi Feng Zhang) telah merekayasa ulang salah satu enzim tersebut, yang disebut Cas9, untuk memotong dan menempelkan DNA dalam sel manusia. Enzim mengikat tag genetik pendek yang disebut RNA panduan, yang mengarahkan enzim ke bagian tertentu dari genom untuk membuat pemotongan. Studi sebelumnya telah menggunakan Cas9 untuk mencegah replikasi virus DNA untai ganda atau virus RNA untai tunggal yang menghasilkan DNA dalam langkah menengah selama replikasi. Hanya sebagian kecil virus RNA yang menginfeksi manusia yang menghasilkan zat antara & mdash DNA seperti itu, tetapi enzim CRISPR lain, yang disebut Cas13, dapat diprogram untuk membelah virus RNA untai tunggal.

&ldquoHal yang menyenangkan tentang sistem dan sistem CRISPR seperti Cas13 adalah bahwa tujuan awalnya pada bakteri adalah untuk bertahan melawan infeksi virus bakteri, jadi kami ingin mengembalikan Cas13 ke fungsi aslinya&mdasand menerapkannya pada virus mamalia di sel mamalia,&rdquo kata Freije, yang merupakan mahasiswa doktoral bidang virologi di Harvard. &ldquoKarena sistem CRISPR mengandalkan RNA pemandu untuk secara khusus memandu protein CRISPR ke target, kami melihat ini sebagai peluang besar untuk menggunakannya sebagai antivirus yang dapat diprogram.&rdquo

Freije dan rekan-rekannya memprogram Cas13 untuk menargetkan tiga virus berbeda: virus choriomeningitis limfositik (LCMV), virus influenza A (IAV) dan virus stomatitis vesikular (VSV). LCMV adalah virus RNA yang sebagian besar menginfeksi tikus&mdashtetapi berada dalam keluarga yang sama dengan virus yang menyebabkan demam Lassa, yang ditemukan di Afrika Barat dan jauh lebih berbahaya untuk dipelajari di laboratorium. IAV adalah virus flu meskipun beberapa obat antivirus untuk flu sudah ada, virus tersebut berkembang pesat, sehingga ada kebutuhan untuk pilihan yang lebih baik. Akhirnya, VSV adalah model untuk banyak virus RNA untai tunggal lainnya.

Untuk menentukan seberapa efektif Cas13 dalam menghancurkan virus, para peneliti juga menggunakannya sebagai alat diagnostik untuk melihat berapa banyak RNA virus yang dilepaskan dari sel yang terinfeksi. Mereka melihat pengurangan RNA dua kali lipat hingga 44 kali lipat, tergantung pada virus mana yang mereka lihat dan titik waktunya. Mereka juga melihat seberapa baik RNA yang dilepaskan mampu melanjutkan dan menginfeksi sel-sel baru. Dalam kebanyakan kasus, mereka melihat pengurangan 100 kali lipat dalam infektivitas & mdashand dalam beberapa kasus, lebih dari 300 kali lipat & mdashamenurut Freije. Temuan ini dipublikasikan secara online pada 10 Oktober di Sel molekul.

&ldquoHasilnya sangat mengesankan,&rdquo kata Chen Liang, seorang profesor di Institut Lady Davis di Rumah Sakit Umum Yahudi dan departemen mikrobiologi dan imunologi di Universitas McGill di Montreal, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Laboratoriumnya sendiri telah menggunakan enzim Cas9 untuk menonaktifkan virus DNA. Konsepnya sangat mirip, tetapi Cas13 memiliki beberapa keunggulan, katanya. Pertama, Cas13 dapat digunakan untuk menargetkan satu virus menggunakan beberapa RNA pemandu, sehingga menyulitkan virus untuk &ldquoescape.&rdquo. Kedua, studi baru ini juga menggunakan Cas13 untuk mendeteksi berapa banyak RNA virus yang tersisa untuk menginfeksi sel. Jumlah viral knockdown yang dicapai kelompok ini &ldquosangat signifikan,&rdquo kata Liang. &ldquoJika Anda dapat menargetkan dan menonaktifkan ketiga virus [ini], pada prinsipnya, Anda dapat menonaktifkan virus apa pun.&rdquo

Seperti halnya pendekatan apa pun, ada batasannya. Salah satunya adalah pertanyaan tentang bagaimana mengirimkan Cas13 untuk menargetkan virus pada orang yang hidup, catat Liang, dan para peneliti belum melakukan penelitian pada hewan. Lain adalah fakta bahwa virus pada akhirnya akan mengembangkan resistensi. Tetapi Cas13 memiliki keunggulan di sini: ketika Cas9 memotong DNA virus, sel mamalia memperbaikinya dan dapat menyebabkan mutasi yang membuat virus lebih resisten. Namun dengan Cas13, sel-sel ini tidak memiliki mekanisme untuk memperbaiki RNA dan menimbulkan kesalahan yang akan membantu virus lolos dari kehancuran. Bahkan jika virus mengembangkan resistensi, atau jika ditemukan virus baru, metode ini dapat dengan cepat diadaptasi.

&ldquoSalah satu hal yang&rsquos paling menarik tentang pendekatan ini adalah kemampuan programnya,&rdquo kata Myhrvold, seorang rekan postdoctoral di Harvard. &ldquoSetelah Anda mengetahui cara melakukannya dengan baik untuk satu virus,&rsquos tidak terlalu sulit untuk merancang urutan terhadap virus lain&mdasbor virus lainnya. Selain itu, jika virus mengubah urutannya&mdash virus diketahui melakukannya, hanya selama wabah atau sebagai respons terhadap terapi&mdashAnda dapat dengan mudah memperbarui urutan RNA CRISPR dan mengikuti perkembangan virus.&rdquo

Freije setuju. &ldquoKami sangat senang dengan prospek masa depan untuk mengoptimalkan sistem dan mencobanya dalam model mouse,&rdquo katanya. Di luar terapi, tim berharap untuk memahami lebih banyak tentang cara virus beroperasi&mdashhow mereka bereplikasi dan bagian mana dari genom mereka yang paling penting. Dengan menggunakan pendekatan seperti ini, &ldquoAnda benar-benar dapat mulai mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang bagian mana dari virus ini dan, yang paling penting, apa yang benar-benar membuat mereka tergerak.&rdquo