CRISPR 工具為呼吸道病毒感染提供新武器

呼吸道病毒感染是全球健康面臨的重大挑戰，每年有數十萬人因流感、呼吸道合胞病毒或SARS-CoV-2等病毒死亡。雖然疫苗和抗病毒藥物發揮著關鍵作用，但其有效性可能受到病毒快速演變和耐藥性出現的限制。一種基於CRISPR技術的創新方法，能夠直接針對病毒的遺傳物質或其複製所需的細胞因子。

這種方法使用可編程酶，如針對RNA病毒的Cas13或針對DNA病毒的Cas9和Cas12，能夠切割特定的病毒序列。在實驗室中，對人類肺細胞培養物和動物模型的研究表明，這些工具能夠降低流感或SARS-CoV-2的病毒載量。例如，將Cas13a以信使RNA的形式注射到小鼠或倉鼠的肺部，通過鼻腔或氣霧途徑給藥後，能顯著減少病毒數量。

這項技術的一個主要優勢在於其快速適應能力。通過針對病毒基因組中保守的區域（即不易發生突變的區域），研究人員降低了病毒逃逸的風險。此外，同時使用多個RNA導向序列可以針對基因組的多個部分，這使得病毒更難產生耐藥性。這種稱為多重化的策略已經在對抗SARS-CoV-2的多種變異株中證明了其有效性，並可能擴展到其他呼吸道病毒。

然而，直接將CRISPR工具輸送到肺部仍面臨挑戰。病毒載體（如腺病毒）能實現酶的持久表達，但可能引發免疫反應或在運輸遺傳物質方面存在尺寸限制。相比之下，脂質納米顆粒提供了更靈活的解決方案。它們能實現暫時性表達，適合急性感染，並可通過氣霧方式給藥。最近的研究已證明其能有效地將編碼Cas13的信使RNA輸送到小鼠肺部，具有良好的耐受性並顯著降低病毒載量。

CRISPR的另一個優勢在於其調控病毒感染相關細胞因子的能力。例如，通過阻斷胱溶素L的表達（這是SARS-CoV-2進入細胞所需的酶），可以在不直接針對病毒的情況下減少感染。這種方法的優點在於能降低耐藥性風險，因為它針對的是保守的細胞機制，而非不斷變化的病毒序列。

剩餘的挑戰包括優化輸送方式，以避免納米顆粒被黏液或肺部防禦機制捕獲，以及最小化副作用，如針對CRISPR酶或輸送載體的免疫反應。衛生監管機構還要求在臨床應用前提供關於療法在體內分佈、持久性和長期安全性的可靠數據。

未來，將CRISPR技術與快速測序方法相結合，可能實現實時個性化療法。通過分析患者體內病毒的基因組，可以設計定制的RNA導向序列，精確針對感染的病毒株。此外，預先設計的導向序列庫可以儲存並快速部署，以應對疫情爆發，為新興病毒提供即時應對。

最後，CRISPR可以與其他方法（如抗微生物肽或抗體）結合，以增強治療效果。這種結合不僅能治療病毒感染，還能減少抗生素的使用，從而限制細菌耐藥性的出現。隨著輸送、安全性和監管方面的持續進展，基於CRISPR的療法可能不久將成為對抗呼吸道感染的重要武器。

Sources utilisées

Source du rapport

DOI : https://doi.org/10.1007/s44370-026-00045-0

Titre : CRISPR-based therapeutics to combat respiratory viral infections

Revue : Discover Viruses

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Piyush Baindara; Roy Dinata