DOI: https://doi.org/10.3390/ijms27104307
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42196288
تاريخ النشر: 2026-05-12
المؤلف: Nayan De وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث فيروس الجدري وتفشيه
نظرة عامة
تستعرض هذه المراجعة استراتيجيات قائمة على المواد الحيوية تهدف إلى تعزيز علاج فيروس جدري القرود (MPXV) من خلال أساليب طبية حيوية مبتكرة. تشمل المنهجيات الرئيسية التي تم مناقشتها الأحماض النووية الببتيدية، وأنظمة CRISPR، والعلاجات الجزيئية الصغيرة، والتي تستهدف جميعها البروتينات والإنزيمات الفيروسية لمنع تكاثر الفيروس. لا تهدف هذه المنصات الاصطناعية فقط إلى تقليل انتقال الفيروس والآثار الجانبية، بل تعالج أيضًا التحديات مثل مقاومة الفيروس. يتم تسليط الضوء على دمج المواد الحيوية مع تقنية mRNA كمسار واعد لتطوير لقاحات أكثر استقرارًا وفعالية، مما يضع أنظمة مضادة للفيروسات مدفوعة بالمواد الحيوية كحدود مهمة في الطب الانتقالي مع آثار على الصحة العالمية.
تؤكد الخاتمة على إمكانيات استراتيجيات قائمة على المواد الحيوية في إدارة تفشي جدري القرود، خاصة من خلال تقنيات متقدمة مثل CRISPR، التي يمكن أن تعطل تكاثر الفيروس من خلال استهداف الجينات الأساسية. تم الإشارة إلى الأحماض النووية المضادة (ASOs) والعوامل المضادة للفيروسات، مثل Tecovirimat وCidofovir، لدورها في تقليل شدة المرض. تناقش المراجعة أيضًا التأثيرات التآزرية لعوامل الدهون المضيفة مع الأدوية المضادة للفيروسات ووعد أنظمة توصيل الجسيمات النانوية واللقاحات النانوية المتقدمة. بشكل جماعي، تقدم هذه الأساليب، بما في ذلك الأحماض النووية الاصطناعية والهياكل الحيوية المقلدة، حلولًا متوافقة حيويًا قد تحد بفعالية من انتقال الفيروس وتعزز تطوير اللقاحات، خاصة في البيئات ذات الموارد المحدودة، مع توقعات للتقدم في المستقبل من خلال دمج تقنيات mRNA وتحرير الجينات.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على القلق العالمي المتزايد بشأن عدوى فيروس جدري القرود (MPXV)، الذي انتقل من مرض حيواني نادر مستوطن في وسط وغرب إفريقيا إلى قضية صحية عامة هامة، خاصة بعد تفشي عام 2022. يُعتبر MPXV فيروسًا كبيرًا مزدوج الشريط من الحمض النووي DNA مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بفيروس الجدري، ويظهر معدل طفرات منخفض، مما يؤدي إلى تنوع جيني محدود وفعالية مستدامة للقاح. يتم تصنيفه إلى فصيلتين جينيتين رئيسيتين: الفصيلة الغربية الأفريقية (WA) والفصيلة الوسطى الأفريقية (CB)، مع تباين جيني ملحوظ بنسبة 5%. أعلنت منظمة الصحة العالمية عن التفشي كحالة طوارئ صحية عامة ذات قلق دولي في يوليو 2022، مما يبرز قدرة الفيروس على الانتقال العالمي والتحديات التي يطرحها على جهود الاحتواء.
تناقش الورقة أيضًا طرق انتقال MPXV، والتي تشمل الاتصال المباشر مع الحيوانات أو البشر المصابين والمواد الملوثة. تشمل الأعراض السريرية للمرض أعراضًا جهازية مثل الحمى وتضخم الغدد اللمفاوية، تليها آفات جلدية مميزة. تتفاوت معدلات الوفيات حسب الفصيلة وسياق التفشي، حيث تتراوح من أقل من 1% إلى حوالي 10%. لمعالجة تأثير MPXV، تستكشف المراجعة استراتيجيات جينية وصيدلانية، بما في ذلك تقنيات استهداف الجينات مثل أنظمة CRISPR-Cas والمثبطات الجزيئية الصغيرة، بالإضافة إلى الأدوية المضادة للفيروسات المعاد استخدامها. يهدف المؤلفون إلى توضيح التنوع الجيني لـ MPXV وتفاعلاته مع المضيف، مما يساهم في تطوير استراتيجيات فعالة للعلاج والوقاية من التفشي في المستقبل.
نقاش
تتناول قسم النقاش في ورقة البحث آليات عمل فيروس جدري القرود (MPXV) واستراتيجيات مضادة للفيروسات المحتملة. يبدأ MPXV العدوى من خلال الارتباط بخلايا المضيف عبر الجليكوزامينوجليكانات (GAGs) مثل الهيباران سلفات، مما يسهل الدخول من خلال اندماج الغشاء أو الإندوسيتوز المعتمد على المستقبلات. بمجرد دخوله، يتكاثر MPXV في السيتوبلازم، مستخدمًا آلياته الخاصة في النسخ لتجاوز نواة المضيف، ويستخدم تكتيكات مختلفة لتجنب المناعة لإطالة فترة العدوى. فهم هذه الآليات أمر بالغ الأهمية لتطوير علاجات مضادة للفيروسات فعالة.
تستكشف الورقة أيضًا أساليب مبتكرة لمكافحة الفيروسات، بما في ذلك تحرير الجينات القائم على CRISPR، والأحماض النووية المضادة (ASOs)، وتداخل RNA (RNAi)، والمثبطات الجزيئية الصغيرة. يمكن لأنظمة CRISPR استهداف وتعديل جينات MPXV لمنع التكاثر، بينما يمكن أن تمنع ASOs وPNAs ترجمة mRNA الفيروسي. لقد أظهر RNAi فعالية كبيرة في تقليل تكاثر MPXV في المختبر. بالإضافة إلى ذلك، تظهر الأدوية المضادة للفيروسات الموجودة مثل Tecovirimat وCidofovir وعدًا في علاج عدوى MPXV، على الرغم من أن استخدامها غالبًا ما يقتصر على الحالات الشديدة. يُقترح دمج أنظمة توصيل قائمة على المواد الحيوية والعلاجات المركبة، بما في ذلك عوامل الدهون المضيفة، لتعزيز الفعالية العلاجية ومعالجة تفشي MPXV بشكل فعال.
DOI: https://doi.org/10.3390/ijms27104307
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42196288
Publication Date: 2026-05-12
Author(s): Nayan De et al.
Primary Topic: Poxvirus research and outbreaks
Overview
This review examines biomaterial-based strategies aimed at enhancing the treatment of Monkeypox virus (MPXV) through innovative synthetic biomedical approaches. Key methodologies discussed include peptide nucleic acids, CRISPR-based systems, and small-molecule therapeutics, all of which target viral proteins and enzymes to inhibit viral replication. These synthetic platforms not only aim to reduce viral transmission and side effects but also address challenges such as viral resistance. The integration of biomaterials with mRNA technology is highlighted as a promising avenue for developing more stable and effective vaccines, positioning biomaterial-driven antiviral systems as a significant frontier in translational medicine with implications for global health.
The conclusion emphasizes the potential of biomaterial-based strategies in managing Mpox outbreaks, particularly through advanced techniques like CRISPR, which can disrupt viral replication by targeting essential genes. Antisense oligonucleotides (ASOs) and antiviral agents, such as Tecovirimat and Cidofovir, are noted for their roles in reducing disease severity. The review also discusses the synergistic effects of host lipid cofactors with antiviral drugs and the promise of nanoparticle-based delivery systems and advanced nanovaccines. Collectively, these approaches, including synthetic oligonucleotides and biomimetic scaffolds, offer biocompatible solutions that may effectively limit viral transmission and enhance vaccine development, especially in resource-limited settings, with future advancements anticipated through the integration of mRNA and gene-editing technologies.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the escalating global concern surrounding Monkeypox virus (MPXV) infections, which have transitioned from a rare zoonotic disease endemic to Central and West Africa to a significant public health issue, particularly following the 2022 outbreak. MPXV, a large double-stranded DNA virus closely related to the smallpox virus, exhibits a low mutation rate, resulting in limited genomic variability and sustained vaccine efficacy. It is classified into two main genetic clades: the West African (WA) and Central African (CB) clades, with a notable 5% genetic divergence. The World Health Organization declared the outbreak a Public Health Emergency of International Concern in July 2022, emphasizing the virus’s capacity for global transmission and the challenges it poses to containment efforts.
The paper further discusses the transmission routes of MPXV, which include direct contact with infected animals or humans and contaminated materials. Clinical manifestations of the disease include systemic symptoms such as fever and lymphadenopathy, followed by characteristic skin lesions. The mortality rate varies by clade and outbreak context, ranging from less than 1% to approximately 10%. To address MPXV’s impact, the review explores genetic and pharmaceutical strategies, including gene-targeting technologies like CRISPR-Cas systems and small-molecule inhibitors, as well as repurposed antiviral drugs. The authors aim to elucidate MPXV’s genetic variability and host interactions, contributing to the development of effective treatment and prevention strategies for future outbreaks.
Discussion
The discussion section of the research paper elaborates on the mechanisms of Monkeypox virus (MPXV) action and potential antiviral strategies. MPXV initiates infection by binding to host cells via glycosaminoglycans (GAGs) like heparan sulfate, facilitating entry through membrane fusion or receptor-mediated endocytosis. Once inside, MPXV replicates in the cytoplasm, utilizing its own transcription machinery to bypass the host nucleus, and employs various immune evasion tactics to prolong infection. Understanding these mechanisms is crucial for developing effective antiviral therapies.
The paper further explores innovative antiviral approaches, including CRISPR-based gene editing, antisense oligonucleotides (ASOs), RNA interference (RNAi), and small-molecule inhibitors. CRISPR systems can target and modify MPXV genes to inhibit replication, while ASOs and PNAs can block viral mRNA translation. RNAi has demonstrated significant efficacy in reducing MPXV replication in vitro. Additionally, existing antiviral drugs like Tecovirimat and Cidofovir show promise in treating MPXV infections, although their use is often limited to severe cases. The integration of biomaterial-based delivery systems and combination therapies, including host lipid cofactors, is proposed to enhance therapeutic efficacy and address MPXV outbreaks effectively.