Ученые создали «наноловушки», чтобы избавиться от коронавируса
Совершенно новое средство для лечения COVID-19 разработали ученые из Притцкеровской школы молекулярной инженерии (PME) при Чикагском университете, 27 апреля сообщает информационный портал научных новостей Phys.org.
Исследователи-сотрудники разных отделов, включая химический, биологический и медицинский, создали наночастицы, так называемые «наноловушки» (Nanotraps), которые захватывают вирусы SARS-CoV-2 в организме, а затем используют собственную иммунную систему организма для их уничтожения.
Наноловушки привлекают вирус, имитируя клетки-мишени, которые заражает вирус. После того, как вирус связывается с Nanotraps, ловушки изолируют вирус от других клеток и нацеливают на его уничтожение иммунную систему.
Хотя такое терапевтическое средство пока находится на ранних стадиях тестирования, исследователи предполагают, что его можно будет вводить с помощью назального спрея в качестве лечения COVID-19.
«С начала пандемии наша исследовательская группа разрабатывает этот новый способ лечения COVID-19. — заявил профессор Цзюнь Хуан, в лаборатории которого проводилось исследование. — Мы провели тщательное тестирование, чтобы доказать, что Nanotraps работают, и мы очень довольны их потенциалом».
Чтобы разработать эти наноловушки, исследовательская группа, возглавляемая докторантом Мин Ченом и аспирантом Джилл Розенберг, изучила механизм, который SARS-CoV-2 использует для связывания с клетками — шиповидный белок на его поверхности, который связывается с клетками человека, белок рецептора ACE2.
Чтобы создать ловушку, которая будет связываться с вирусом таким же образом, ученые разработали наночастицы с высокой плотностью белков ACE2 на их поверхности. Аналогичным образом были созданы и другие наночастицы — с нейтрализующими антителами на поверхности.
И протеины ACE2, и нейтрализующие антитела использовались при лечении COVID-19, но, прикрепив их к наночастицам, исследователи создали еще более надежную систему для улавливания и уничтожения вируса. Изготовленные из полимеров и фосфолипидов, наночастицы имеют диаметр около 500 нанометров — намного меньше клетки. Это означает, что Nanotraps могут проникать в большее количество мест внутри тела и более эффективно улавливать вирус.
Исследователи проверили безопасность системы на мышах и не обнаружили токсичности. Затем они протестировали Nanotraps против псевдовируса — менее мощной модели вируса, и обнаружили, что наноловушки полностью блокируют проникновение вируса в клетки.
Как только псевдовирус связался с наночастицей — что в тестах заняло около 10 минут после инъекции, — наночастицы использовали молекулу, которая заставляет макрофаги тела поглощать и разрушать наноловушку. Макрофаги обычно поедают наночастицы в организме, но молекула Nanotraps ускоряет этот процесс. Наночастицы очищались и разлагались в течение 48 часов.
После этого успеха ученые протестировали Nanotraps с живым вирусом (а не псевдовирусом) in vitro (то есть вне организма). Исследователи обнаружили, что их система подавляла вирус в 10 раз лучше, чем нейтрализующие антитела или только ACE2.
«Наноловушки» можно хранить в стандартной морозильной камере и вводить с помощью интраназального спрея, который помещает их непосредственно в дыхательную систему и делает их наиболее эффективными.
«Это отправная точка. — заявил Хуан. — Мы хотим что-то сделать, чтобы помочь миру». Исследователи заявили, что надеются продолжить тестирование системы, включая дополнительные тесты с живым вирусом и множеством других вирусов.
