Bekæmpelse af virus:Kodebrydere gør kodeskrivere

Forskere, der med succes knækkede en kode, der styrer infektioner af en større gruppe af vira, er gået et skridt videre, skabe deres egen kunstige kode.

Tidligere, forskere ved universiteterne i York og Leeds opdagede, at mange simple vira bruger en skjult kode i deres genetiske instruktioner til produktion af virale proteiner, der bliver afkodet under viral samling.

Nu har de samme forskere bevæget sig ud over blot at læse de skjulte monteringsinstruktioner til at skrive deres egne beskeder for at regulere viral samling. Deres evne til at afkode og genbruge selvsamlingsinstruktionerne inden for virale genomer er så effektiv, at de kan skrive kunstige monteringsinstruktioner, der er endnu bedre end dem, der findes i naturen.

Da de kunstige beskeder er skrevet i form af RNA-molekyler, i modsætning til virale genomer, ikke længere koder for beskeder til at skabe virale proteiner, disse er fuldstændig uskadelige for den menneskelige krop.

Denne nye forståelse af virale selvsamlingskoder kan vise sig at være enormt vigtig i en række kliniske anvendelser, såsom kræftbehandling og immunisering.

Professor Reidun Twarock, en matematisk biolog ved University of Yorks afdelinger for matematik, Biologi, og York Center for Complex Systems Analysis, sagde:"Hvis du skulle sammenligne vores forskning med husholdnings DIY, det er som at tage et sæt instruktioner til at bygge en hylde, lære, hvad der gør montagen så effektiv, brug derefter instruktionerne til at bygge en anden hylde med træ af bedre kvalitet.

"I fremtiden, vores forskning skulle tillade indføring i kroppen af ​​noget, der ligner en virus udefra, men indeholder en anden last inde i skallen af ​​pelsproteiner. Det ville være fuldstændig harmløst, da alt, der gør det smitsomt, er blevet fjernet, efterlader kun beskeden fra samlingskoden, der gør dannelsen af ​​proteinskallen effektiv.

"Ideen er at muliggøre effektiv dannelse af pelsproteinskaller, der 'lurer' immunsystemet, udløser et svar, hvilket ville betyde, at den var klar til at handle med det samme, hvis den skulle støde på en reel infektion. Eller, i en anden anvendelse af den samme teknologi, at transportere andre laster ind i en celle til terapeutiske formål, som en trojansk hest."

Forskningen, som også involverede Rutherford Appleton Laboratory og University of Oxford, præsenteres i journalen Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

Professor Peter Stockley, en biologisk kemiker fra Astbury Center for Structural Molecular Biology ved University of Leeds, sagde:"Vores forskning betyder, at det nu er muligt at skabe viruslignende partikler meget effektivt, som omfatter manualen til kunstig samling og potentielt også andre laster, men det er ikke i stand til at replikere.

"Sådanne partikler har en bred vifte af potentielle anvendelser, herunder i produktionen af ​​syntetiske vacciner og systemer til at levere gener til specifikke celler."

Professor Stockley tilføjede:"Under Anden Verdenskrig drev behovet for at afkode de tyske militærkoder kendt som Enigma udviklingen af ​​elektronisk databehandling, hvilket igen førte til nutidens digitale verden. På samme måde, denne nye forståelse af virale selvsamlingskoder vil sandsynligvis udløse flere anvendelser af teknologien, ligesom digitale computere viste sig at være nyttige til mere end simpel kodebrydning."

Artiklen 'Rewriting Nature's Assembly Manual for a ssRNA Virus' er udgivet i PNAS .