Według niedawnego badania przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Michigan i Uniwersytetu Jiangnan w Wuxi w Chinach cząstki w kształcie łezki stworzone w celu inaktywacji kilku szczepów wirusa SARS-CoV-2 mogą pewnego dnia uzupełnić obecne metody leczenia COVID-19.

Chociaż szczepienia mRNA przeciwko Covid-19 w większości pozwoliły zapobiec ciężkim przypadkom choroby, zaszczepione osoby w związku z wirusem Covid-19, zwłaszcza osoby starsze, nadal mogą być hospitalizowane. Ponadto stale pojawiają się nowe szczepy, co wymaga ciągłych szczepień, aby zachować ich skuteczność.

Nasz układ odpornościowy musi dowiedzieć się o wirusie, aby wytworzyć przeciwciała do walki z infekcją, ale dla niektórych osób może być już za późno.

Nicholas Kotov, współautor badania i Irving Langmuir, wybitny profesor uniwersytecki w dziedzinie nauk chemicznych i inżynierii, Uniwersytet Michigan

Leczenie ma kluczowe znaczenie dla pacjentów z ryzykiem ciężkiego przebiegu Covid-19, jednak obecnie na rynku dostępnych jest niewiele możliwości wyboru. Pigułka przeciwwirusowa Paxlovid firmy Pfizer stała się preferowaną metodą leczenia po otrzymaniu zezwolenia na stosowanie w nagłych przypadkach od Agencji ds. Żywności i Leków, a badania kliniczne wykazały zmniejszenie ryzyka hospitalizacji o 89%.

Może jednak zmniejszyć ryzyko jedynie o 50%, być może nawet o 26%, a pigułka może nie być odpowiednia dla osób z chorobami układu krążenia.

Nanocząsteczki mogą pomóc bezbronnym ludziom podczas epidemii wirusa pandemicznego.

Liguang Xu, współautor badania i profesor na Uniwersytecie Jiangnan

Białko kolczaste SARS-CoV-2, które pozwala wirusowi atakować komórki ludzkie, a także atakować układ odpornościowy, składa się z elementów zwanych aminokwasami, a sekwencja aminokwasów różni się w zależności od szczepu.

Przeciwciała zwykle celują w określoną sekwencję aminokwasów, więc te modyfikacje mogą umożliwić nowym szczepom obejście odporności powstałej w wyniku wcześniejszej ekspozycji na inne warianty SARS-CoV-2 lub starsze wersje szczepionki mRNA.

Zamiast tego nanocząsteczki opracowane przez zespół obierają za cel kierunek i stopień skręcenia białek kolców, powszechnie znane jako chiralność.

Ogólna struktura białek kolczastych koronawirusów jest podobna, a chiralność tych białek kolczastych jest taka sama, więc cząsteczki mogą wchodzić w interakcje z wieloma koronaawirusami.

Chuanlai Xu, profesor Uniwersytetu Jiangnan

Cząstki testowano na wirusach przeziębienia, a także na wariantach SARS-CoV-2 Wuhan-1 i Omicron. Osiągnęli to poprzez infekowanie myszy pseudowirusami zawierającymi na powierzchni białka kolców koronaawirusa, przy czym różne pseudowirusy reprezentują różne szczepy. Kiedy myszy wdychały cząsteczki, leczenie wyeliminowało 95% wirusów z płuc, pozwalając im oprzeć się infekcji przez maksymalnie trzy dni.

Istnieją dwa rodzaje chiralności: lewoskrętna i prawoskrętna. Lewoskrętne skręcenia w punktach nanocząstek dobrze pasują ze względu na lewoskrętne skręcenia występujące w białkach kolców koronaawirusa.

André Farias de Moura, profesor chemii na Uniwersytecie Federalnym w São Carlos w Brazylii i współautor badania, stwierdził: „Dopasowany skręt w lewo sprawia, że ​​wirus lepiej wiąże się z cząsteczkami niż z komórkami zwierzęcymi i ludzkimi. Zwiększa to prawdopodobieństwo, że wirus zostanie wychwycony przez cząsteczki, zanim będzie miał szansę zainfekować komórki.”

Naukowcy nadal nie wiedzą, jak szybko cząstki są usuwane z organizmu ani czy powodują u ludzi jakieś szkodliwe skutki uboczne, ale spodziewają się, że odkryją więcej w przyszłych badaniach.

W badaniu uczestniczyli także naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk Medycznych, Peking Union Medical College oraz Brazylijskiego Centrum Badań nad Energią i Materiałami.

Chińska Narodowa Fundacja Nauk Przyrodniczych, Amerykańska Narodowa Fundacja Nauki, Brazylijska Krajowa Rada ds. Rozwoju Naukowego i Technologicznego, Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior, Program Edukacji Samouczkowej Brazylijskiego Ministerstwa Edukacji i Fundacja Badawcza stanu São Paulo. Zasoby obliczeniowe zapewniło Krajowe Laboratorium Obliczeń Naukowych, a badanie sfinansowało Cloud@UFSCar.

Numer czasopisma:

Gao, R., i.t. glin. (2024) Stożkowe chiralne nanocząstki jako stabilne termicznie środki przeciwwirusowe o szerokim spektrum działania dla wariantów SARS-CoV-2. Postępowanie Narodowej Akademii Nauk. doi:10.1073/pnas.2310469121

Źródło: