古代抗病毒系统的发现可能会改变基于RNA的医学

伊坎商学院的研究人员说，尽管存在着人类绝大多数赖以生存的更为复杂和强大的防御系统，但仍有数十亿年历史的原始系统可以通过早期生命形式保护自身免受病毒感染西奈山医学院。研究人员说，如果科学家能够设计出有益的病毒来使用它来直接将药物或疗法直接运到患病的组织上，那么这个古老的系统，就这么简单，可能会成为下一个精确医学时代的基础。

在6月28日在线发表在《自然》杂志上的这项研究中，由本杰明·R·滕奥弗(Benjamin R. tenOever)博士，菲什贝格医学教授，伊坎医学院(Icahn School)病毒工程中心主任(VECToR)领导的研究人员团队医学追踪了三代抗病毒防御系统的进化，他们说这可以追溯到第一个原核生物-由单个细胞组成的简单生物，没有核或线粒体。

他们说，似乎有可能设计出自我复制的RNA，这些RNA可以利用最初设计用于防御细胞免受病毒侵袭的古老系统，从而将治疗剂传递到患病组织。通过利用这种原始系统，可以对RNA进行改造，使其具有所需的病毒特性，而无需进行我们更现代的(在这种情况下)不受欢迎的免疫反应。

tenOever博士说：“这项发现揭示了生命如何进化以及病原体对塑造这种进化轨迹的影响。我们古老的细胞祖先必须进化出与病毒对抗的方法。随着病毒的进化，这些系统也是如此。”

“我们现在可以利用这种古老的抗病毒系统(一种遗传化石)来构建治疗载体或RNA，以比以往更高的精度实现新的治疗目标。这包括传递或编辑基因，蛋白质或其他治疗性分子直接到达需要的靶标或组织。”

为了达到这一点，tenOever博士及其团队(包括来自马里兰大学和宾夕法尼亚大学以及法国巴斯德研究所的研究人员)不得不追溯三代抗病毒防御系统的发展，他们说这三代抗病毒防御系统可以追溯到第一代。原核生物。

他们说，第一个防御系统出现在仅被一种由DNA制成的病毒感染的细胞中。在这些细胞中，生命的一些基本组成部分涉及修剪无数必要的细胞过程中的特殊RNA。该工具实质上是称为RNase III核酸酶的蛋白质剪刀家族。tenOever博士说，它们被用于许多细胞功能，但当真核生物(一种具有细胞核和线粒体的更现代类型的细胞)和RNA病毒出现时，被用作抗病毒防御机器。

病原体与人类之间的战争，以及其他生命形式，随后加剧，抗病毒防御迅速发展，迅速使这种基于RNase III的简单系统失效。取而代之的是，开发了其他多种防御系统，最终导致了现在正在使用的称为干扰素系统。“与RNase III防御系统不同，干扰素系统是基于蛋白质的工作，而不是基于RNA的工作，它产生了成千上万种不同的成分，所有成分都试图以不同的方式对抗病毒，但是仍然存在直接的这些途径之间的所有主要参与者都相互关联，并且我们的细胞中仍然存在一些早期的RNase III版本。” tenOever博士说。“一般来说，生活不会发明新事物，而只会改变旧事物的用途。”

他正在研究的平台现在使用对这种RNase III核酸酶防御系统极度敏感的工程病毒或简单的自我复制RNA。科学家认为，他们可以控制RNA或人造病毒对这种防御的敏感性，从而使他们有足够的时间传递所需的有效载荷，而不论涉及基因编辑还是生物治疗的治疗性传递。

tenOever博士和他的合作者通过实验观察了许多与这个古老防御系统有关的事物，但是他们很难解释所观察到的根本原因。这些最初的发现以及由此产生的技术使tenOever博士获得了100万美元的2012年奖，以使他有足够的资源将它们整合在一起并追溯抗病毒防御系统的发展历史，在《自然》杂志上已经做了。

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