一种同时靶向RNA与DNA病毒的药物及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种同时靶向RNA与DNA病毒的药物及应用，该药物为用于广谱的抗病毒类基因编辑药物。该药物包含AntiV

【技术实现步骤摘要】
一种同时靶向RNA与DNA病毒的药物及应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种用于抗击病毒的药物及其应用。

技术介绍

[0002]纵观历史，人类数次遭遇多种不同类型、未知且突发的病毒攻击，却缺乏有力的对 抗“武器”，并且，目前只有少数已知病毒的疫苗与抗病毒药物被批准上市。我们还是缺乏 强有力的手段来应对许多突如其来的未知病毒的袭击。
[0003]到目前为止，对于病毒的控制与治疗主要依赖于疫苗，小分子药物，传统中药，抗体 等等。其中，研发疫苗与抗体需要耗费数年，小分子药物抑制病毒的复制是通过激活宿 主细胞合成抗病毒功能性蛋白或者抑制病毒DNA转录活性的蛋白。这些抗病毒方法需要 对理想病毒以及宿主靶蛋白有很全面的了解，并且主要依赖于病毒宿主的免疫反应。因 此，开发一种只需了解病毒基因组序列就可以应对其爆发的技术是非常重要的。
[0004]另外，目前有些病毒的基因组甚至可以整合到宿主基因组中，不断转录和表达组装病 毒蛋白，使患者“与病毒共存”。例如，乙型肝炎病毒(HBV)在侵染宿主后会释放并形 成共价闭合环状DNA(cccDNA)侵入宿主基因组DNA，cccDNA将会始终存在于细胞 核中，进而导致宿主终生携带病毒。最近的一些研究还声称SARS
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CoV
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2有时可能会将其 遗传物质整合人类染色体中。因此，直接攻击病毒的根本要害遗传物质“基因组核酸”， 在抗病毒治疗中可以做到釜底抽薪、一劳永逸。
[0005]CRISPR系统可以代表这种靶向病毒核酸的抗病毒药物。CRISPR
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Cas9系统已成功应 用于直接破坏DNA病毒的必需基因，如单纯疱疹病毒1(HSV
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1)、人类巨细胞病毒 (HCMV)和HBV。CRISPR
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Cas9系统还能够靶向带有DNA中间体的RNA病毒，例如丙 型肝炎病毒(HCV)和人类免疫缺陷病毒(HIV)。因此CRISPR
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Cas9系统，可以防御和治愈 大约三分之一的病毒(DNA病毒和带有DNA中间体的RNA病毒)。对于其他三分之二的 病毒，它们是RNA病毒且他们的基因组在哺乳动物细胞中不会形成DNA中间体，包括 SARS
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CoV
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2、沙粒病毒淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)、甲型流感病毒(IAV)和水泡 性口炎病毒(VSV)，CRISPR
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Cas13系统可以被用于破坏RNA病毒的必需基因。已有 PACMAN(人类细胞中的预防性抗病毒CRISPR)被开发用于对抗SARS
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CoV
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2和IAV。 此外，另一种基于核酸的抗病毒药物siRNA/shRNA也可用于抑制ssRNA基因组和mRNA成分。然而，还没有一种基于核酸的抗病毒药物，它不仅可以对抗DNA病毒，还 可以对抗ssRNA病毒，而无需DNA中间体。
[0006]最近，本课题组开发并报道了一种新型基因编辑工具HpSGN系统。该系统由FEN1 蛋白与发夹DNA探针组成，并且被证实可以实现对基因组DNA的调控并可以降解 mRNA。HpSGN有如下优点1)对于靶标的序列没有限制(如PAM或PFS序列)，理论 上可以在靶标的任何位置作用。2)可以同时切割DNA与RNA靶标。3)HpSGN的蛋白 FEN1分子量较小(35kDa，337个氨基酸)有利于体内递送。
[0007]本专利技术开发了HpSGN系统作为一种抗病毒策略(以下称为AntiV
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SGN策略)来破坏 ssRNA病毒的病毒基因组RNA和DNA病毒的病毒基因组DNA。对于没有DNA中间体 的ssRNA病
毒SARS
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CoV
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2，该病毒将其RNA基因组释放到细胞质中，并合成负义基因 组和亚基因组RNA，进而转录形成病毒mRNA以及合成阳性病毒基因组。AntiV
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SGN能 够同时捕获和降解正义基因组及其产生的病毒mRNA，以抑制病毒的复制和病毒基因表 达。对于DNA病毒HBV，病毒感染细胞并形成共价闭合环状DNA(cccDNA)，它整合到 宿主基因组DNA中并伴随宿主细胞终生。AntiV
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SGN可以破坏cccDNA以及整合到宿主 基因组DNA中的病毒片段。在本专利技术中，将在体外和体内测试这种可编程AntiV
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SGN策 略的可行性。我们假设AntiV
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SGN的这种概念验证抗病毒策略具有潜在的临床价值，可 针对多种已知和新发现的人类病原体。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对
技术介绍
所指出的现有抗病毒药物的不足，提供一种新型抗病毒 药物作为补充，该药物是既可靶向破坏DNA病毒的核酸，也可靶向破坏RNA病毒的核 酸的小型广谱抗病毒治疗药物。
[0009]本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：
[0010]AntiV
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SGN系统在制备用于治疗真核细胞中病毒感染药物中的应用，该AntiV
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SGN 系统包含：
[0011](i)至少一个寡核苷酸探针，所述的寡核苷酸探针由两部分组成，一部分为能够与靶标 病毒核酸底物互补的引导序列(该引导序列至少能够与靶病毒的一种核酸序列杂交)，另 一部分具有核酸二级结构；
[0012](ii)AntiV
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SGN蛋白分子或者编码该蛋白分子的多核苷酸，所述的AntiV
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SGN蛋白分 子能够识别所述寡核苷酸探针的核酸二级结构，从而与寡核苷酸探针结合，再被寡核苷 酸探针引导，与靶标病毒核酸序列相结合破坏或降解所述靶标病毒的核酸序列。
[0013]本专利技术通过向真核细胞中引入可以用于抗病毒的外源AntiV
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SGN系统，由所述 AntiV
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SGN蛋白分子或编码该蛋白分子的多核苷酸与寡核苷酸探针组合形成的AntiV
‑ꢀ
SGN系统，能够破坏或降解入侵感染真核细胞中的RNA病毒与DNA病毒的核酸序列。
[0014]本专利技术中的AntiV
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SGN系统中可以降解游离在细胞中的病毒核酸，也可以清除整合 入细胞基因组中的病毒核酸。
[0015]作为一种优选技术方案，所述的AntiV
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SGN蛋白分子含一个或多个核定位信号或核 导出信号，编码所述AntiV
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SGN蛋白分子的多核苷酸为DNA或RNA。
[0016]进一步优选的，所述的AntiV
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SGN蛋白分子为以下(1)～(5)中的至少一种：
[0017](1)AfuFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；
[0018](2)PfuFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；
[0019](3)MjaFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；
[0020](4)MthFEN或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.AntiV
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SGN系统在制备用于治疗真核细胞中病毒感染药物中的应用，其特征在于，该AntiV
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SGN系统包含：(i)至少一个寡核苷酸探针，所述的寡核苷酸探针由两部分组成，一部分为能够与靶标病毒核酸底物互补的引导序列，另一部分具有核酸二级结构；(ii)AntiV
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SGN蛋白分子或者编码该蛋白分子的多核苷酸，所述的AntiV
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SGN蛋白分子能够识别所述寡核苷酸探针的核酸二级结构，从而与寡核苷酸探针结合，再被寡核苷酸探针引导，与靶标病毒核酸序列相结合破坏或降解所述靶标病毒的核酸序列。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的AntiV
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SGN蛋白分子含一个或多个核定位信号或核导出信号，编码所述AntiV
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SGN蛋白分子的多核苷酸为DNA或RNA。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的AntiV
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SGN蛋白分子为以下(1)～(5)中的至少一种：(1)AfuFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；(2)PfuFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；(3)MjaFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；(4)MthFEN或其突变体的部分功能域或全酶片段；(5)Homo Sapiens FEN或其突变体的部分功能域或全酶片段。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的靶标病毒为RNA或/和DNA病毒。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的RNA病毒为SARS
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CoV
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2、沙粒病毒淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、甲型流感病毒和水泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐澍，田坤，张赟，郭永健，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：