一个全新的抗病毒思路让世界卫生组织病毒学领域的顾问委员、澳大利亚工程院院士王林发感到出乎意料——居然可以将生命机体中侦测病毒的能力改装成一个“元器件”,并用它合成一个系统在体内“检测”多种病毒。
这一引起资深病毒专家强烈兴趣、历时8年创造的创新系统日前在国际期刊《自然·通讯》上发表。该系统被主创团队——华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰研究员团队命名为“爱丽丝系统”。
“这个系统内部存在一定的‘编程’设计。”叶海峰说,合成生物学的工作就是将复杂的生命活动拆解后、做成一个个类似乐高积木的模块,再根据任务进行编程和组装。
在爱丽丝系统中,有1套识别系统和平行的3套清除系统,可分别进行“一拖一”“一拖二”“一拖三”的设计和运行,只有下达任务才能启动。
“下达任务是识别病毒的传感器系统。我们在其中用了一种会向人体免疫系统‘下单’的蛋白。”论文第一作者、华东师范大学博士后王义丹解释,这种叫STING(干扰素基因的激发因子)的蛋白一旦感应到异常的、外来的病毒DNA或RNA,就开启“下单”模式,要求身体迅速生产免疫用的干扰素、中和抗体等。
“兵贵神速!靠人体自然免疫反应往往不够快。”叶海峰说,合成生物学把这些“生产线”直连到“下单”系统上,短短几步就能完成“抗病毒三件套(干扰素、核酸切割酶、中和抗体)”的生产和配送。
动物试验结果证明了这一点。爱丽丝系统携带的中和抗体输出模块,在病毒感染后6小时自动输出,比人体适应性免疫系统产生中和抗体至少提早了一周。
在论文提交过程中,杂志编辑也很看重这一点的验证,要求研究团队从不同角度证明。王义丹说:“后来的补充验证中,我们不仅在动物试验中证明,还从最基础的分子机理印证了爱丽丝系统可以更快激活自带的中和抗体模块,在感染小鼠体内表达释放特异性中和抗体。”
“靠人工组装的病毒报警和消除系统,为传统的抗病毒领域提供了一个新的思路。”王林发院士表示,尽管要将它推向临床还需要一定的时日,但科技的发展总是能打破人类的思想边界,带来颠覆性的思路。
(来源:科技日报)