Unterdrückung der SARS‐CoV‐2‐Replikation mit stabilisierten und durch Klick‐Chemie modifizierten siRNAs

Die Entstehung von leichter übertragbaren oder aggressiveren Varianten von SARS‐CoV‐2 erfordert die Entwicklung von antiviralen Medikamenten, die schnell an sich entwickelnde virale Escape‐Mutationen anpassbar sind. Hier berichten wir über die Synthese von chemisch stabilisierter small interfering RNA (siRNA) gegen SARS‐CoV‐2. Die siRNA kann mit Hilfe von CuI‐katalysierter Klick‐Chemie mit Rezeptorliganden wie Peptiden zusätzlich modifiziert werden. Wir zeigen, dass optimierte siRNAs die Viruslast und die virus‐induzierte Zytotoxizität in Zelllinien, die mit SARS‐CoV‐2 infiziert sind, um bis zu fünf Größenordnungen reduzieren können. Darüber hinaus zeigen wir, dass eine mit einem ACE2‐bindenden Peptid‐konjugierte siRNA in der Lage ist, die Virusreplikation und die virus‐induzierte Apoptose in mukoziliären 3D‐Lungenmikrogeweben zu reduzieren. Eine Änderung der siRNA‐Sequenz ermöglicht eine schnelle Anpassung ihrer antiviralen Aktivität gegen verschiedene Virusvarianten. Die Möglichkeit, die siRNA mittels Klick‐Chemie an Rezeptorliganden zu konjugieren, erleichtert die Entwicklung zielgerichteter siRNAs für eine flexible antivirale Abwehrstrategie.

Suppression of SARS-CoV-2 Replication with Stabilized and Click-Chemistry Modified siRNAs.

The emergence of more transmissible or aggressive variants of SARS-CoV-2 requires the development of antiviral medication that is quickly adjustable to evolving viral escape mutations. Here we report the synthesis of chemically stabilized small interfering RNA (siRNA) against SARS-CoV-2. The siRNA can be further modified with receptor ligands such as peptides using CuI -catalysed click-chemistry. We demonstrate that optimized siRNAs can reduce viral loads and virus-induced cytotoxicity by up to five orders of magnitude in cell lines challenged with SARS-CoV-2. Furthermore, we show that an ACE2-binding peptide-conjugated siRNA is able to reduce virus replication and virus-induced apoptosis in 3D mucociliary lung microtissues. The adjustment of the siRNA sequence allows a rapid adaptation of their antiviral activity against different variants of concern. The ability to conjugate the siRNA via click-chemistry to receptor ligands facilitates the construction of targeted siRNAs for a flexible antiviral defence strategy.