由巴塞罗那大学和西班牙国家研究委员会加泰罗尼亚高等化学研究所（IQAC - CSIC）领导的一项研究提出了一种新的治疗工具，能够抑制引起COVID-19的SARS-CoV-2病毒的增殖。这一成果为抗击这种冠状病毒及其他尚无医疗治疗手段的病毒性疾病（如克里米亚-刚果出血热病毒（CCHFV））开辟了新的前景。
该论文发表于《生物化学杂志》，由巴塞罗那大学药学与食品科学学院及纳米科学与纳米技术研究所（IN²UB）的专家卡洛斯·J·西乌德（Carlos J. Ciudad）和维罗尼卡·诺埃（Verónica Noé）领导，与CSIC的IQAC及生物工程、生物材料和纳米医学网络生物医学研究中心（CIBER-BBN）的拉蒙·埃里特贾（Ramon Eritja）和安娜·阿维尼奥（Anna Aviñó）合作。此外，来自自治大学神经科学研究所（INc - UAB）的米格尔·奇隆（Miguel Chillón）和动物健康研究中心（CISA - CSIC）的诺埃米·塞维利亚（Noemí Sevilla）和何塞·曼努埃尔·罗哈斯（José Manuel Rojas）也发挥了重要作用。该研究得到了2020年La Marató de TV3的支持，该活动致力于促进针对COVID-19的研究。
聚嘌呤发夹抑制引起COVID-19的病毒
2023年5月，世界卫生组织宣布COVID-19大流行不再构成全球紧急状态。然而，全世界仍有许多人感染SARS-CoV-2病毒。新方法基于称为“聚嘌呤反向Hoogsteen发夹”（PPRH）的分子减缓SARS-CoV-2病毒复制的能力。这是第一篇描述PPRH如何作为治疗剂并抑制病原体病毒生长的科学论文。PPRH是短而简单的DNA分子，即单链寡核苷酸，对特定的RNA序列具有高亲和力。研究表明，聚嘌呤发夹CC1-PPRH和CC3-PPRH首次可以阻断这种以RNA为遗传物质的病毒的活性。
巴塞罗那大学生物化学与生理学系教授卡洛斯·J·西乌德表示：“每条CC1-PPRH和CC3-PPRH聚嘌呤链的一个臂通过沃森-克里克键特异性结合到病毒RNA基因组的一个片段——多嘧啶序列。”他进一步指出：“具体而言，CC1-PPRH结合到编码复制酶酶的RNA区域，该酶对于病毒复制至关重要；而CC3-PPRH结合到编码刺突蛋白的编码区，该蛋白在感染人类细胞中起关键作用。”
新的治疗方法已在表达人类ACE2受体的实验室动物模型中进行了验证，合作单位为CISA-INIA（CSIC）。体外研究在中心动物生物技术和基因治疗中心（CBATEG）的设施中进行，使用具有ACE2受体作为SARS-CoV-2病毒进入途径的Vero E6细胞。“结果表明，CC1-PPRH和CC3-PPRH在Vero-E6细胞中非常有效。在转基因小鼠中，CC1-PPRH特异性结合到编码复制酶蛋白的基因组区域，从而抑制病毒复制，”专家补充道。
从病毒检测到癌症治疗
这些结果为抗病毒斗争开辟了新的视角，并扩展了PPRH在诊断到治疗行动的生物医学应用。此前，研究团队描述了聚嘌呤发夹作为检测SARS-CoV-2等RNA病毒的新诊断方法的应用（《国际分子科学杂志》，2023年）。该方法比PCR测试更有效、更快，依赖于PPRH对捕获病毒RNA的高亲和力，在接触患者样本时建立病毒代理的检测信号。这种检测技术被称为TENADA（三重增强核酸检测分析法）。除了检测SARS-CoV-2病毒，TENADA技术还可用于检测甲型流感（H1N1）和呼吸道合胞病毒（RSV），这两种病毒会引起呼吸系统疾病。
“它们还应用于其他生物医学领域的诊断技术：作为生物传感器确定癌症中PAX-5基因的甲基化程度，以及检测肺孢子菌属（Pneumocystis jirovecii）真菌中编码mtLSU rRNA核糖体亚单位的基因，该真菌导致严重的肺炎，”研究人员补充道。在癌症治疗中，聚嘌呤发夹已成功应用于沉默不同癌症相关基因（端粒酶合成、survivin、拓扑异构酶等）和非药物靶点（KRAS和c-MYC）的基因表达。它们还被用作修复基因内源性位点的点突变工具，以及与外显子跳跃相关的基因编辑技术。
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