Většina těch nejběžnějších nebo nejvíce smrtících patogenů jsou RNA viry – ať už jsou to ebola, zika nebo chřipka. Všechny spojuje navíc i to, že se jen velmi špatně léčí a mnohdy na ně léčba dokonce ani neexistuje. Teď ale vědci z MIT a Harvardu přišli na to, jak změnit enzym Cas13 na antivirotikum, které může být naprogramované k ničení virů v lidských buňkách.
Už dříve se vědcům podařilo upravit enzym Cas13 tak, aby krájel a stříhal v rámci genetického nástroje CRISPR lidskou RNA a dokázal také hledat přítomnost virů, bakterií a dalších cílů. Nyní ale poprvé úspěšně otestovali, jak CRISPR využít proti virům v lidských buňkách.
Výzkumníci zkombinovali antivirovou aktivitu enzymu Cas13 s jeho schopností pátrat po určitých aktivitách a vytvořili tak jeden systém, který by měl být v budoucnu schopný najít a současně zničit virovou infekci v podstatě jakékoliv povahy. A to včetně virů nových a neznámých.
Tento systém nazvali CARVER neboli řezbář – název je ale zkratkou slov „Cas13-Assisted Restriction of Viral Expression and Readout“. Popsali to v odborném časopise Molecular Cell.
Hlavní autoři tohoto potenciálně přelomového nástroje pocházejí z Harvardovy univerzity. Vývoj vedla Pardis Sabetiová a popsala ho takto: „Lidské virální patogeny jsou extrémně různorodé a neustále se přizpůsobují svému okolí. To znamená, že je složité najít na ně léčbu, a současně to zdůrazňuje, že je potřeba, aby byly takové nástroje dostatečně pružné.“ CARVER je podle ní velmi silná programovatelná technologie, která se dá použít pro množství druhů virů.
Virová hrozba
Že je potřeba nového přístupu k virům akutní, se shoduje většina expertů. Během posledních padesáti let bylo vyrobeno devadesát schválených léčiv účinných proti virům – ta ale léčí jen devět chorob. Další problém spočívá v tom, že viry si dokážou velmi rychle vytvořit proti léčivům odolnost. Ani očkování příliš nefunguje; schválených je jen 16 vakcín.
Vědci se proto soustředili na novou strategii – a tou je právě enzym Cas13. Má spoustu vlastností, které se dají chytře využít: je programovatelný, a tedy ovladatelný, může cílit na specifické sekvence RNA a snadno proniká do buněk. Má jen málo omezení a je už dobře prozkoumaný, takže jeho výzkum nepřináší mnoho rizik.
Teoreticky se dá naprogramovat tak, aby zaútočil na jakoukoliv část viru. A podobně jako v rámci programu CRISPR krájí DNA, může rozřezat i viry. Vědci se ale zatím potýkají s tím, že viry jsou velmi rozmanité a proměnlivé – když Cas13 zacílí špatně, jde o „výstřel do prázdna“ a tento zákrok pak nemá žádný efekt.
V rámci nového výzkumu proto experti identifikovali tisíce míst u stovek druhů virů, na něž by se dalo zaútočit pomocí Cas13.
Testy a výsledky
Výzkumníci otestovali takto upravený Cas13 na třech virech v lidských buňkách. Během 48 hodin dokázal tento enzymatický skalpel snížit množství virové RNA v buňkách čtyřicetinásobně.
V současné době je tento výzkum teprve v zárodku a nedá se proto očekávat, že by se v dohledné době mohla metoda objevit v praxi.
