影像揭示流感转录瓶颈,宿主靶向抗病毒药物带来广谱希望

最新影像技术揭示,大多数流感感染因转录错误而失败,而宿主靶向抗病毒药物旨在通过干扰细胞机制来绕过耐药性。《细胞系统》的发现指出了预测病毒威胁和开发广谱药物的新方法。

根据发表在《Cell Systems》上的一项研究,科学家首次追踪了流感病毒在人类气道细胞内的完整生命周期,发现大多数感染失败是由于读取病毒遗传物质(即转录)过程中出现错误。这些发现揭示了病毒复制过程中的一个脆弱环节,与此同时,另一项研究探索了一种宿主靶向策略,旨在开发广谱抗病毒药物,以克服传统治疗中出现的快速耐药性。

Hubrecht研究所的研究人员开发了一种名为VISUN的技术,该技术将荧光标记附着在单个病毒RNA分子上,从而可以在显微镜下观察到这些分子作为亮点在细胞内移动。他们与Clevers团队合作,在人类气道类器官(实验室培养的微型气道组织)中研究了甲型流感病毒(IAV)感染。团队观察到,只有极少数的病毒颗粒能够成功完成产生新病毒所需的所有步骤。许多感染停滞不前,最大的瓶颈出现在病毒转录阶段。研究人员指出:“如果在感染的早期阶段出现问题,成功感染的机会就会大大降低。”

这个新发现的薄弱环节可能有助于开发新的抗病毒药物并改进现有药物。目前,已知有超过200种病毒会导致人类疾病,但只有约10种病毒感染有获批的抗病毒药物可用。传统的直接作用抗病毒药物靶向病毒蛋白,但由于病毒的高突变率和快速复制,它们能够迅速产生耐药性。开发一种新药通常需要8到12年,花费超过20亿美元,且无法保证其持久有效。

斯坦福大学的研究人员探索了一种替代方法,即靶向病毒劫持用于复制的宿主细胞机制。由于病毒是依赖细胞酶的专性寄生虫,破坏这些宿主因子可以在不直接攻击病毒本身的情况下阻止感染,从而使病毒更难产生耐药性。这种宿主导向策略有可能产生一种单一广谱药物,对多种病毒家族有效,从而弥补未来大流行中的一个关键空白。

Hubrecht团队还与Erasmus MC的Ron Fouchier团队合作,使用包括从动物体内分离的病毒在内的多种流感变体验证了VISUN。该平台可用于评估动物病毒是否具有感染人类的潜力,有助于预测未来的威胁。总之,这些进展强调了理解病毒生命周期瓶颈和宿主-病毒相互作用对于设计更强效抗病毒疗法的重要性。

Related Entities

Related Articles

References

  1. Novel approaches to predict strength and breadth of influenza vaccine response · research.uga.edu
  2. Behind the science: Why it pays to fight a virus on the home turf - Stanford Medicine · med.stanford.edu
  3. Why most flu infections fizzle: Fluorescent imaging shows transcription is a key bottleneck · medicalxpress.com