Tehnologia CRISPR, recunoscută pentru aplicabilitatea sa în terapiile genetice, prezintă un potențial semnificativ în combaterea gripei sezoniere și a variantelor sale emergente. O echipă de cercetători de la Institutul Peter Doherty pentru Infecții și Imunitate din Melbourne, Australia, coordonată de Zhao, investighează utilizarea CRISPR pentru a dezvolta un tratament avansat. Această metodă ar putea inactiva virusurile gripale la nivel genetic, oferind o protecție mai extinsă decât medicamentele antivirale tradiționale, conform publicației Wired.
### Cum funcționează CRISPR-Cas13 împotriva gripei?
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) este o tehnologie de editare genetică ce permite modificarea codului genetic al organismelor. Există două variante principale: CRISPR-Cas9, care modifică ADN-ul, și CRISPR-Cas13, care acționează asupra ARN-ului. Deoarece virusul gripal are un cod genetic bazat pe ARN, enzima Cas13 se dovedește a fi un instrument eficient împotriva acestuia.
Zhao explică faptul că „Cas13 țintește virusurile ARN și le inactiva”. Aceste enzime nu sunt produse de celulele umane, ci se găsesc în sistemele imunitare ale bacteriilor și arheelor, unde ajută la combaterea virusurilor invadatoare, cunoscute sub numele de fagi.
### Un spray nazal sau injectabil cu potențial antiviral
Cercetătorii dezvoltă un sistem inovator pentru a oferi aceleași beneficii oamenilor. Proiectul, inițial testat ca antiviral împotriva COVID-19, preconizează un spray nazal sau o injecție care utilizează nanoparticule lipidice pentru a livra instrucțiuni celulelor infectate din tractul respirator.
Procesul implică două etape. Prima moleculă este un ARN mesager (ARNm) care instruiește celulele să producă Cas13. A doua este un ARN ghid care dirijează Cas13 către o secțiune specifică din codul ARN al virusului gripal. Sharon Lewin, medic specializat în boli infecțioase la Institutul Peter Doherty, susține că „Cas13 taie ARN-ul viral, perturbând capacitatea virusului de a se reproduce și oprind infecția la nivel genetic”.
### Prevenție și protecție pe termen lung
Deși scopul principal este reducerea infecțiilor pe termen scurt, Zhao consideră că spray-ul ar putea fi utilizat și pentru prevenirea infecțiilor, în special în sezoanele gripale severe. El afirmă că „pregătiți celulele din tractul respirator să producă acest Cas13, ca un prim strat de apărare”.
### Avantajele CRISPR-Cas13 față de antiviralele convenționale
CRISPR-Cas13 prezintă un avantaj semnificativ: poate fi modificat prin ARN-ul ghid pentru a ținti așa-numitele „regiuni conservate” ale codului genetic al gripei. Aceste regiuni sunt prezente în majoritatea tulpinilor de gripă și sunt esențiale pentru supraviețuirea virusului.
Antiviralele tradiționale, precum Tamiflu, vizează doar anumite tulpini de gripă, care dezvoltă rapid rezistență. CRISPR-Cas13 este considerat o inovație în rândul antiviralelelor „pan-gripă”. De asemenea, anticorpii monoclonali sunt dezvoltați pentru a ținti regiunile conservate ale virusului gripal.
### Obstacole și precauții
Gripa de tip A provoacă anual între 12.000 și 52.000 de decese în Statele Unite, în funcție de severitatea sezonului gripal. Astfel, nevoia de alternative eficiente este evidentă. Cu toate acestea, Nicholas Heaton, profesor de genetică moleculară și microbiologie la Universitatea Duke, subliniază că există numeroase obstacole de depășit înainte ca spray-urile nazale sau injecțiile cu CRISPR-Cas13 să fie disponibile.
Heaton menționează că introducerea unei proteine străine dintr-o bacterie în organism poate provoca un răspuns imunitar. De asemenea, există riscul „efectelor off-target”, unde tratamentul CRISPR ar putea afecta ARN-ul propriu al organismului.
### Evaluări preliminare promițătoare
O evaluare timpurie a siguranței a fost realizată la Institutul Wyss pentru Inginerie Biologică de la Universitatea Harvard. Aici, cercetătorii au folosit celule pulmonare și vasculare umane pentru a construi un model numit „plămân pe cip”. Acest model este util în examinarea eficienței Cas13 în combaterea tulpinilor de gripă.
Donald Ingber, directorul fondator al institutului, a raportat că celulele tratate cu Cas13 au reușit să combată diverse tulpini de gripă, fără a prezenta efecte secundare.
### Prudență și perspective viitoare
Cercetătorii rămân precauți. Ingber subliniază dificultatea livrării nanoparticulelor lipidice către celulele adânci din plămâni. Heaton observă că antiviralele care țintesc virusul pot încuraja mutații, chiar dacă vizează părți esențiale ale codului său genetic.
Heaton lucrează la modalități alternative de utilizare a CRISPR pentru a combate gripa. O metodă ar putea implica ajustarea genetică a organismului pentru a-i crește rezistența la virus. Acest demers implică identificarea genelor care permit virusului să pătrundă în celule și să se reproducă. Recent, cercetătorii au descoperit că gripa depinde de o genă specifică, numită SLC35A1, care facilitează prezența anumitor zaharuri. Această descoperire poate deschide noi căi pentru dezvoltarea unor tratamente eficiente.
Cercetările continuă să exploreze aceste direcții, iar progresele în tehnologia CRISPR ar putea transforma modul în care abordăm infecțiile virale, inclusiv gripa.
