纽约-基于crispr的功能缺失筛查已经识别出SARS-CoV-2感染人类肺细胞所需的宿主基因，为COVID-19提供了潜在的新治疗靶点。
SARS-CoV-2已经在全球感染了4000多万人，导致100多万人死亡。虽然许多针对SARS-CoV-2的疫苗正在进行临床试验，但其他疫苗正在寻找治疗COVID-19的潜在疗法。
一些研究关注的是进入人类细胞所需的病毒因子，但由纽约基因组中心(new York Genome Center)的研究人员领导的一个团队进行的一项新研究转而寻找病毒感染所需的人类基因。他们进行了基因组规模的失功能CRISPR筛查，以确定哪些基因在肺细胞中丢失后，使它们更能抵抗感染。正如他们所报道的周六在日记里细胞之后，研究人员锁定了属于类似途径的基因，尤其是那些影响胆固醇生物合成的基因。他们还发现，一种改变胆固醇的药物可以防止病毒感染。
“看到COVID-19在纽约和世界各地的悲剧影响，我们觉得我们可以使用我们应用于其他疾病的高通量CRISPR基因编辑工具，来了解新冠病毒所需的关键人类基因是什么，”纽约gc和纽约大学的共同资深作者内维尔·桑嘉纳在一份声明中说。
他和他的同事使用GeCKOv2 CRISPR-Cas9文库对人类基因组中的19,050个基因进行了功能缺失筛选，其中包括约122,000个单导向rna。他们将这种筛选应用于一组被SARS-CoV-2感染的人类肺泡癌细胞。通过这种方法，他们发现了基因在丢失时能够抵抗感染。
排名前几位的基因是已知参与病毒进入和复制的基因，如ACE2受体基因，SARS-CoV-2刺突蛋白针对该受体进入宿主细胞。
排名最高的基因进一步聚集到许多通路中，包括空泡atp酶，逆转录酶，指挥官，Arp2/3和PI3K通路。
然后，研究人员使用不同的CRISPR敲除、RNA干扰和小分子抑制剂方法验证了其中30个顶级基因，复制了他们的发现。
使用结合了CRISPR编辑和单细胞RNA测序的ECCITE-seq方法，研究人员还检查了顶部基因丢失的转录效应。对于其中的六种——ATP6AP1、ATP6V1A、CCDC22、NPC1、PIK3C3和RAB7A——他们发现了类似的基因表达特征，表明涉及脂质和胆固醇稳态的通路上调。
基于这一发现，研究人员研究了感染SARS-CoV-2的肺细胞对氨氯地平治疗的反应，氨氯地平是一种钙通道拮抗剂，会增加细胞内胆固醇。他们发现，治疗导致细胞胆固醇水平上升，降低了SARS-CoV-2感染水平。
西奈山伊坎医学院博士后、共同第一作者特istan Jordan在一份声明中说:“由于最近的临床研究也表明，服用钙通道阻阻剂的患者可以降低COVID-19的病死率，未来的一个重要研究方向将是进一步阐明胆固醇合成途径和SARS-CoV-2之间的关系。”
研究人员还检查了它们的顶部基因是否会影响ACE2水平，因为病毒感染需要表面ACE2。一个由耶鲁大学科学家领导的团队报道细胞上周他们自己的全基因组CRISPR筛选在猴子细胞中发现了宿主基因HMGB1，它调节着病毒进入所需的ACE2表达。
在最近的研究中，研究人员通过流式细胞术和共聚焦显微镜的结合，发现RAB7A的缺失导致细胞表面ACE2表达的减少，并导致其在细胞内的积累。
研究人员指出，这些发现可能有助于发现新的治疗方法。Sanjana补充说:“目前对SARS-CoV-2感染的治疗目前是针对病毒本身，但这项研究提供了对宿主基因如何影响病毒进入的更好的理解，将为发现治疗方法开辟新的途径，并有希望加速易感人群的康复。”