Mol Cell:张锋再造三合一一组抗病毒的新型CRISPR Cas13系统

近日，麻省理工学院和哈佛Broad研究者所传来好消息：Pardis C. Sabeti、张锋等发现者联合开发显露一种新型的抗病毒感染管理系统。世界性上有许多典型的致命病原体都是基于双螺旋RNA的病毒感染，像是埃博拉病毒感染、寨卡病毒感染和流感病毒感染。该管理系统在CRISPR Cas13管理系统设计的基础上再度升级，可可用检查和和破坏进化细胞核中所有着双螺旋RNA的病毒感染。该研究者发表在《Molecular Cell》刊物上。CRISPR管理系统为抗病毒感染新方法产生火鸟之前，张锋团队的研究者工作人员凭借着CRISPR/Cas9管理系统为修补免疫管理系统抵抗病毒感染侵扰产生更进一步希望。然而，侵扰进化的病毒感染颇为多变，即使是在同一群落内，也能不断专一。因此我们需要极其灵活性的防治病毒感染SDK。为了揭示更进一步抗病毒感染手段，研究者工作人员将目光改投了CRISPR Cas13管理系统，Cas13酶可以天然地抑制剂细菌中所的病毒感染RNA。它可以对细胞核内透过演算，从病毒感染粒状中所消除特定的核糖核酸核酸。尽管CRISPR Cas13管理系统仍然发挥作用一些局限性，但是该新方法在实验室中所易于操作，并且之前张锋团队的研究者工作人员在哺乳类细胞核中所已经透过了合理的实验证明。研究者工作人员开发了一种名叫CARVER的新型SDK，它能将Cas13介导的病毒感染RNA裂解与基于Cas13的快速诊断检测器建构起来，可用特定的高灵敏度酶报告底物解锁（SHERLOCK）SDK，检查和消灭基于RNA的病毒感染。创建原以的管理系统研究者工作人员首先挑选显露了350多个进化之外病毒感染（HAV）基因序列，以比对Cas13可以合理抑制剂的病毒感染RNA核酸。他们主要寻找的是既不易突变，又最有可能在切割后去除病毒感染的片段。病毒感染基因序列中所潜在的Cas13目标位点哈佛Cameron Sabeti实验室的指导工作教授后Myhrvold指导工作教授声称：“前提，你可以演算Cas13来还击病毒感染的任何部分。但是群落内部和群落之间都有庞大的多样性，随着病毒感染的进化，多数基因序列都频发了急剧的变化。如果你不轻轻，你可能会追求再度没合理果的目标。”然后，他们通过计算分析底物生物学数据集，以确定数百种病毒感染群落中所的数千个潜在位点，这些位点可能是Cas13的合理靶标。接下来，研究者工作人员设计了该管理系统的Cas13指导工作RNA。新演算的Cas13在病毒感染了淋巴细胞核性脉络膜细菌性病毒感染（LCMV）、甲型流感病毒感染（IAV）和粘液性口炎病毒感染（VSV）的进化细胞核中所透过了实验检测。将Cas13引入试样后24时长，研究者工作人员观察到培养物中所病毒感染RNA的高度提高了40倍。随后，研究者工作人员检查和了Cas1抑制病毒感染病毒感染性的能力。研究者数据集显示：病毒感染暴露后八时长，Cas13将流感病毒感染的病毒感染力提高了300倍以上。最后，该团队可用SHERLOCK检查和管理系统设计来即时探测Cas13抑制剂后的病毒感染RNA高度。该检查和管理系统提供了有关治果的快速反馈以及有关特定病毒感染突变的资讯。摘录对于病毒感染病毒感染的治疗法，虽然已经批准了90多种抗病物，但它们只能治疗法9种疾病。总体而言，只有16种病毒感染有着FDA批准的抗生素。因此，找到行之合理的抗病毒感染新方法显得尤为重要。该研究者的第一作者 Catherine Freije 声称：“Cas13可以是一种研究者工具，来揭示进化细胞核中所病毒感染生物学的许多层面，它也可能是一种临床工具，可用诊断抽取，治疗法病毒感染病毒感染，并基准治疗法的前提——所有这些都能让CARVER在更进一步或耐药性病毒感染再度显露现时急剧适应和应对。”原始记事:PFreije CA1, Myhrvold C2, Boehm CK3, et a1.Programmable Inhibition and Detection of RNA Viruses Using Cas13.Mol Cell. 2019 Oct 2. pii: S1097-2765(19)30698-7. doi: 10.1016/j.molcel.2019.09.013. [Epub ahead of print]