RNase III抗病毒防御系统有望引发RNA治疗变革

尽管人类主要依赖更加复杂的更加强大的抗病毒防御系统，但是早期的生命形式在十亿年前形成的让它们自己抵抗病毒感染的原始防御系统仍然能够在人细胞中发现到。如果科学家们能够设计出有益的病毒，让这些病毒利用这种古老的系统直接运送药物到患病组织中，那么这种系统尽管比较简单，但可能成为下一个精准医疗时代的基础。

在一项新的研究中，美国西奈山伊坎医学院病毒工程治疗与研究中心主任、菲什伯格医学教授Benjamin R。 tenOever博士领导的一个研究团队从最初出现的原核生物（由单个细胞组成的简单有机体，没有细胞核和线粒体）开始追踪了三代抗病毒防御系统的进化。他们说，一种似乎可行的方案是设计自我复制的RNA（self-replicating RNA），让它们利用这种原本用来让细胞免受病毒感染的古老系统，将药物运送到患病组织中。通过利用这种原始的系统，RNA能够经改造后具有病毒的特定性质，而且不用产生人体内不受欢迎的免疫反应。相关研究结果于2017年6月28日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“RNase III nucleases from diverse kingdoms serve as antiviral effectors”。

tenOever博士说，“这一发现揭示出生命如何进化和病原体能够对这种进化过程施加的影响。我们的古老的细胞祖先不得不进化抵抗病毒的方法。当病毒进化时，这些抗病毒防御系统也会发生进化。”

“我们如今能够利用这种古老的抗病毒系统的存在来构建治疗性载体或者说RNA，从而能够比之前更加精确地实现新的治疗目标。这包括将基因、蛋白或其他的治疗性分子直接运送到靶组织中。”

为了实现这一点，tenOever博士和他的团队不得不从最初出现的原核生物开始追踪了三代抗病毒防御系统。

他们说，#$代抗病毒防御系统起出现在仅被一类由DNA组成的病毒感染的细胞中。在这些细胞中，生命的一些基础的构成单元（如酶）参与修剪在许多至关重要的细胞过程中发挥作用的特殊RNA。本质上，这种修剪工具是一类被称作核糖核酸酶IlI（RNase III）的蛋白剪刀。tenOever博士说，它们用于很多细胞功能中，但是当真核生物（更加复杂的细胞，具有细胞核和线粒体）和RNA病毒出现时，它们被改编为一种抗病毒防御系统，即具有独特的靶向RNA的抗病毒活性。

病原体与人体（以及其他生命形式）之间的斗争在不断激化，抗病毒防御非常快地进化，从而使得这种简单的基于RNase III的防御系统很快地失去作用。在这时，多种其他的防御系统（两种主要的抗病毒防御系统是抗病毒RNA干扰和干扰素系统）已进化出，最终导致如今在使用的干扰素系统产生。tenOever博士说，“不同于RNase III防御系统，这种干扰素系统是基于蛋白的而不是基于RNA的，这就使得好几十万种不同的组分都试着以不同的方式抵抗病毒，但是这些系统之间仍然存在直接的进化关联性。所有在这些系统中发挥主要作用的组分彼此间存在关联，而且这种古老的RNase III防御系统仍然少量地存在于我们的细胞中。一般而言，生命从不会发明新的东西，仅是将旧的东西进行用途改用。”

他如今正在研究的这种平台利用工程病毒或简单的自我复制的RNA作为研究对象，它们对这种RNase III防御系统特别敏感。tenOever团队认为他们能够控制RNA或人造病毒对这种防御系统的敏感性，这样它们就有足够的时间运送所需的基因或治疗性生物制剂药物。