嚴(yán)重感染新冠病毒（黃色）的垂死細(xì)胞（藍(lán)色）的彩色掃描電子顯微照片。圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家過敏和傳染病研究所
科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家利用合成生物學(xué)創(chuàng)造了人工酶，這些人工酶被編程為靶向新冠病毒的遺傳密碼并能摧毀該病毒，該方法可用于開發(fā)新一代抗病毒藥物。發(fā)表在16日《自然?通訊》雜志上的研究，報(bào)告了研究團(tuán)隊(duì)如何使用這項(xiàng)技術(shù)成功地“殺死”活的新冠病毒。
(資料圖片僅供參考)
2014年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人工遺傳物質(zhì)XNA——自然界中未發(fā)現(xiàn)的RNA和DNA的合成化學(xué)替代品，可用于制造世界上第一種全人工酶XNAzyme。
XNAzyme經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，在細(xì)胞內(nèi)更加穩(wěn)定和高效。這些人工酶可切割長(zhǎng)而復(fù)雜的RNA分子，而且非常精確，如果目標(biāo)序列僅存在一個(gè)核苷酸的差異，它們就會(huì)意識(shí)到不去切割。這意味著它們可被編程為攻擊與癌癥或其他疾病有關(guān)的突變RNA，而讓正常的RNA分子不受干擾。
簡(jiǎn)而言之，XNAzyme是分子剪刀，可識(shí)別RNA中的特定序列，然后將其切碎。雖然可對(duì)這些人工酶進(jìn)行編程以識(shí)別特定RNA序列，但XNAzyme的催化核心，也就是操作“剪刀”的機(jī)器不會(huì)改變。
科學(xué)家已知新冠病毒具有進(jìn)化和改變其遺傳密碼的能力，這是它產(chǎn)生新變種的根源，而疫苗對(duì)這些變種的有效性較低。為了解決這個(gè)問題，此次研究人員不僅瞄準(zhǔn)了病毒RNA中突變頻率較低的區(qū)域，而且還設(shè)計(jì)了3種XNAzyme以自組裝成切割病毒基因組不同部分的“納米結(jié)構(gòu)”。
新研究針對(duì)了多個(gè)序列，因此病毒要逃避治療，就必須同時(shí)在幾個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變。原則上，還可將許多XNAzyme組合在一起制成“雞尾酒”。
而即使出現(xiàn)了能夠繞過“雞尾酒”的新變種，因?yàn)橐延辛舜呋诵?，也可快速制造新的酶?lái)保持領(lǐng)先地位。
研究團(tuán)隊(duì)的下一步目標(biāo)是制造更加特異和強(qiáng)大的XNAzyme，允許它們?cè)隗w內(nèi)停留更長(zhǎng)時(shí)間，并以更小的劑量作為更有效的催化劑。
總編輯圈點(diǎn)
你可以把XNAzyme想象成一把整體設(shè)計(jì)保持不變的剪刀，但能根據(jù)要剪裁的材料，不斷更換刀片或手柄。這也意味著，科學(xué)家們創(chuàng)建新的XNAzyme所需的時(shí)間，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于開發(fā)抗病毒藥物通常所需的時(shí)間。與此同時(shí)，XNAzyme也可作為新冠藥物使用，譬如保護(hù)已經(jīng)暴露于新冠病毒的人群免受感染，或者直接對(duì)感染者進(jìn)行治療，清除其體內(nèi)的病毒，對(duì)于因免疫系統(tǒng)減弱而難以自行清除病毒的患者，這種方法可能尤為重要。
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