據外媒報道，德克薩斯生物醫學研究所研究人員開發的新的 “報告病毒”使得在實驗室中觀察SARS-CoV-2及其變體變得更加容易，並且能夠更快地篩選潛在的抗病毒藥物、疫苗和中和抗體。
德克薩斯生物醫學研究所（Texas Biomed）的研究人員在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上報告說，引起COVID-19疾病的SARS-CoV-2病毒的一個版本已經被成功地改造成在細胞和動物組織中發出亮光，為跟蹤動物模型中發生的病毒感染的傳播和強度提供了一種實時方法。
德克薩斯生物醫學研究所教授、病毒學家Luis Martinez-Sobrido博士和論文資深作者說：“現在我們可以追蹤COVID-19的動物模型中的病毒去向。能夠看到病毒如何發展，以及它具體針對哪些器官和細胞類型，將對了解病毒和優化抗病毒藥物和疫苗有很大幫助。”
除了追蹤病毒，Martinez-Sobrido和他的合作者已經開始使用“報告病毒”來篩選中和抗體對所關注的不同變體的作用，正如最近在《病毒學雜誌》上所報道的。
為了製造“報告病毒”，Martinez-Sobrido和他的團隊結合了幾種先進的分子生物學工具，將熒光或生物發光的”報告”蛋白的基因序列添加到病毒的遺傳代碼中。當病毒的代碼被複制和轉錄時，發光蛋白的代碼也被複制和轉錄。
在早期的研究中，研究小組用發光蛋白的基因替換了病毒的一個基因，但這導致了一個非常暗淡的信號–該基因的表達不足以在動物身上輕易檢測到。為了提高亮度，研究人員不得不想辦法讓病毒產生更大量的報告蛋白。
他們的解決方案是：他們將報告基因插入SARS-CoV-2的一個不同的基因旁邊，具體來說，就是編碼核殼蛋白的基因。”這是SARS-CoV-2中表達最多的蛋白質，”分子生物學家葉成進博士說，他是Martinez-Sobrido實驗室的成員。這一次，信號是如此明亮，“當我通過熒光顯微鏡觀察時，它幾乎使我失明，”他說。
更快的篩選
報告蛋白在細胞和活體動物模型中發揮作用，並與檢測蛋白所發出的光的波長的成像系統相結合。與其他方法相比，能夠直觀地觀察病毒負荷和位置具有許多優勢。它更簡單和快速，節省時間和材料。
研究人員說：“與其需要一個大型團隊來篩選2000個化合物，看它們是否對病毒起作用，不如一個人在幾個小時內用報告病毒來做這件事。”它還能在整個感染和治療過程中跟蹤同一動物的病毒，減少獲得類似見解所需的動物數量。
追蹤變體
該團隊對報告病毒進行了調整，以表達附着在SARS-CoV-2變體上的不同顏色的蛋白質，他們在《病毒學雜誌》的另一篇論文中對此進行了描述。重要的是，這種方法使他們能夠在一個測試井中同時測試中和抗體對兩種變體的效果。
“這是一個節省時間和資源的重大優勢，尤其是在塑料和試劑等如此多的基本材料因大流行而需求旺盛、供應有限的情況下，”博士候選人、Martinez-Sobrido實驗室的成員Kevin Chiem說。“隨着新變種的出現，我們可以很容易地調整該系統，並迅速篩選出對它們起作用的抗體。”
強大而準確
重要的是，該小組證明了“報告病毒”的行為與野生型病毒版本相同。這要歸功於他們沒有刪除任何病毒基因的事實，而且因為他們設計的報告蛋白立即與病毒的核殼蛋白分離，所以它的功能正常。他們的研究顯示，報告蛋白的亮度與病毒負荷有很好的相關性，儘管蛋白質的積累可能發生在幾天之內，導致在某些情況下的信號略強。
這一進展依賴於幾種強大的技術，包括產生重組SARS-CoV-2的逆向遺傳學技術，它將基因代碼的片段連接起來，產生完整的病毒。
Martinez-Sobrido和他的團隊已經與全世界100多個實驗室分享了他們的重組SARS-CoV-2和非感染性前體材料，稱為質粒。他們現在可以與具有生物隔離安全級別BSL-3權限的合格實驗室分享報告病毒，這是使用SARS-CoV-2的必要條件，以幫助對抗仍在進行的COVID-19大流行病。
Martinez-Sobrido說：“我們覺得我們有責任與世界各地的其他研究人員分享這些新工具和技術，以幫助儘快結束這場大流行。”