Voiko Nanosponges Auttaa Koronaviruspotilaiden Hoidossa?

author
5 minutes, 6 seconds Read
tässä kuvassa ihmisen solukalvolla päällystetty nanospongi toimii syöttinä, joka estää viruksen pääsyn soluihin

tässä havainnekuvassa ihmisen solukalvolla päällystetty nanospongi toimii syöttinä a: n estämiseksi … soluihin tunkeutuva virus

mukautettu Nano Letters 2020, DOI10.1021/acs-standardista.nanolett.0c02278

eilen Yhdistyneessä kuningaskunnassa uutisoitiin, että edullinen ja laajalti saatavilla oleva steroidi deksametasoni vähensi merkittävästi intuboitujen ja happea tarvitsevien koronaviruspotilaiden kuolemia sen jälkeen, kun viime kuussa julkaistiin todisteita siitä, että antiviraalinen Remdesiviiri lyhensi toipumisaikaa, läpimurtolääkkeen tai-lähestymistavan etsiminen, joka parantaa selviytymistä ennen toimivan rokotteen hyväksymistä, on edelleen hämärän peitossa.

kun tähän lisätään viruksen mutaatiomahdollisuus-jo useita kantoja-uuden lähestymistavan etsiminen olisi ihanteellista.

nyt UC San Diegon tutkijat ovat uranuurtaneet uudenlaisen väylän infektioiden hoitoon käyttämällä ”nanosponges” -teknologiaa, joka voi pitää lupaavana Covid-19-viruksen aiheuttavan SARS-CoV-2-viruksen hoidossa.

niiden tavoitteena on käyttää nanospongeja—solukalvoilla päällystettyjä biohajoavia polymeerejä, jotka ovat 1000 kertaa ihmisen hiuksen leveyttä pienempiä—houkutuslintuna, joka lopulta estää koronavirusta tarttumasta ihmisen soluihin ja sitten lisääntyy.

heidän tutkimuksensa julkaistiin tänään Nano Letters-lehdessä.

toisin kuin viruslääke, joka toimii kohdistamalla ja yrittämällä pysäyttää itse viruksen, nanospongit toimivat syöttinä suojaamaan soluja, jotta virus ei voi tartuttaa niitä. Tämän jälkeen virus sitoutuu nanospongiin tehden siitä tehottoman.

Nanospongien käytön perustelut

näin se toimii: tutkijat loivat pieniä nanospongeja, jotka ovat biohajoavia polymeerejä ja peittävät ne ihmisen soluja jäljittelevillä kalvoilla tai peitteillä. Näin virus tai jopa myrkky on kiinnostunut sitoutumaan niiden pintaan. Toisin kuin virus, joka tartuttaa elimistön soluja, jotka voisivat lisääntyä ja levittää tartuntaa, virus huijataan tartuttamaan nanospongeja, jotka eivät sitten pysty lisääntymään, mikä vähentää viruskuormaa ja siten mahdollisuutta levittää tartuntaa.

merkittävä osa tämänhetkistä SARS-CoV-2-tutkimusta, Zhang selittää, sisältää lähestymistapoja, joilla estetään SARS-CoV-2: n spike-proteiinin vuorovaikutus 2 avainreseptorin kanssa, joiden avulla se voi kiinnittyä ihmisen soluihin, päästä niihin ja infektoida niitä: ACE2 ja CD147.

”perinteisesti tartuntatautien lääkekehittäjät sukeltavat syvälle taudinaiheuttajan yksityiskohtiin löytääkseen huumaavia kohteita. Lähestymistapamme on erilainen. Meidän tarvitsee vain tietää, mitä kohdesolut ovat. Ja sitten pyrimme suojelemaan kohteita luomalla biomimeettisiä syöttejä”, sanoi Liangfang Zhang, PhD, tutkimuksen pääkirjoittaja, professori, nanotekniikan laitos, johtaja kemiantekniikan ohjelma, University of California San Diego.

Zhang, joka on tehnyt nanospongeja koskevaa tutkimusta viimeiset 10 vuotta, tajusi, että koronaviruspandemian alkaessa kiihtyä, hänen teknologiallaan voi olla mahdollisuus iskeä SARS-CoV-2: een.

Zhang kykeni menestyksekkäästi suunnittelemaan 2 erilaista nanospongia käyttäen kalvoja ihmisen keuhkosoluista ja erikoistuneista valkosoluista, joita kutsutaan makrofageiksi, joista jokainen oli päällystetty ACE2-ja CD147-reseptoreilla ja jotka olivat SARS-cov-2-viruksen infektoimia. He onnistuivat kehittämään viruksen luonnollisilla kohteilla (ACE2 ja CD147) nanohiukkassyötin, jolla SARS-CoV-2 saatiin houkuteltua pois normaaleista soluista soluviljelmässä.

niiden tulokset olivat varsin lupaavia: nanospongien osoitettiin olevan varsin tehokkaita soluviljelmässä, vähentäen viruksen infektoivuutta jopa 90%. Nämä tulokset saavutettiin yhteistyössä Bostonin yliopiston National Emerging Infectious Disease Laboratoriesin (NEIDL) kanssa käyttäen elävää SARS-CoV-2-virusta.

lisäksi Zhangin lähestymistapa, jossa käytetään makrofagien kalvojen peittämiä nanospongeja—COVID-19: n (tai muiden virusinfektioiden) tulehdusvasteeseen osallistuvia keskeisiä valkosoluja—saattaa myös pystyä sitomaan tulehdussytokiineja, joita esiintyy ”sytokiinimyrskyllä”, joka on elimistön yliaktiivinen tai liioiteltu immuunivaste, joka voi johtaa kuolemaan.

” lähestymistapamme toinen mielenkiintoinen näkökohta on se, että vaikka SARS-CoV-2 mutatoituu, niin kauan kuin virus voi vielä tunkeutua matkimiimme soluihin, nanosponge-lähestymistapamme pitäisi silti toimia. En ole varma, voidaanko tätä sanoa joistakin rokotteista ja lääkkeistä, joita parhaillaan kehitetään, Zhang lisäsi.

tämän jälkeen Zhang odottaa nanospongien tehoavan mihin tahansa virustyyppiin, erityisesti uuteen koronavirukseen—tai mihin tahansa virukseen-joka saattaa olla uuden pandemian aiheuttaja.

Zhang ennustaa, että tyypillinen hoito saattaa sisältää ”biljoonia sienieläimiä—valtava määrä, mutta pieni määrä”, mutta tarkka annos olisi määritettävä eläin-ja ihmiskokein, hän lisäsi. Tällöin keuhkoissa olisi biljoonaa tai enemmän pieniä nanospongeja, jotka voisivat vetää tai häiritä virusta pois terveistä soluista. Kun virus sitoutuu nanospongiin, ”se menettää elinkelpoisuutensa eikä ole enää tartuttava, ja omat immuunisolumme ottavat sen itseensä ja sulattavat sen”, selitti Zhang.

nanospongen käyttö ennaltaehkäisevästi tai jopa altistuksen jälkeisenä hoitona tuntuu Zhangista houkuttelevalta. ”Luulen, että nanospongeja voidaan käyttää sekä ennaltaehkäisevästi että SARS-Cov-2: lle altistumisen jälkeisenä hoitona. Kun potilaat ovat tartunnan SARS-CoV-2, niin kauan kuin virukset ovat edelleen elimistössä kuten keuhkoissa, nanosponges voi sitoa ja neutraloida viruksia ja indusoida kliinisen indusoida kliinistä paranemista.”

Zhangin ryhmä on jo tehnyt joitakin alustavia turvallisuustestejä hiirillä, mutta suurempia mittakaavakokeita eläinmalleilla seuraa pian. Myös ihmiskokeita suunnitellaan Zhangin mukaan lähitulevaisuudessa.

Nanospongien Sovellukset

yli 10 vuotta sitten Zhang loi ensimmäiset kalvoviilatut nanopartikkelit laboratoriossaan UC San Diegossa. Ensimmäiset nanospongit, jotka hän ja hänen ryhmänsä kehittivät, peitettiin punasolukalvojen palasilla, tarkoituksena hoitaa bakteerikeuhkokuumetta. Nämä sienet ovat nyt saattaneet päätökseen cellics Therapeuticsin, Zhangin perustaman San Diegon startupin, prekliinisen testauksen vaiheet. Yhtiö on parhaillaan toimittamassa FDA: lle uutta Ind-lääkettä koskevaa tutkimushakemusta, jossa käytetään punasolujen (RBC) nanospongeja metisilliiniresistentin staphylococcus aureus (MRSA) – keuhkokuumeen hoitoon. Cellics arvioi tiedotteen mukaan aloittavansa potilaiden hoidon ensi vuonna.

Zhangin tiimi UC San Diegossa on myös osoittanut, että nanospongeilla voidaan saavuttaa täsmälääkitys haavakohtaan, sitoa bakteerimyrkkyjä, jotka ovat sepsikseen liittyvä mekanismi, sekä sitoa HIV-viruspartikkeleita ennen kuin se voi tartuttaa ihmisen T-soluja.

Zhang selittää, että nanosponge-rakentaminen perustuu samaan perusperiaatteeseen. Siinä on biohajoava, FDA: n hyväksymä polymeeriydin, joka on päällystetty tietyntyyppisellä solukalvolla, niin että se voidaan naamioida punasoluksi, immuuniksi T-soluksi tai trombosyyttisoluksi. Pinnoitus tai verhous estää immuunijärjestelmää havaitsemasta ja hyökkäämästä hiukkasten kimppuun vaarallisina tunkeutujina.

” vaikuttavina aineina pidän solukalvon palasia. Tämä on erilainen tapa tarkastella lääkekehitystä”, tarjosi Zhang. ”COVID-19: n osalta toivon, että muut tiimit keksivät turvallisia ja tehokkaita hoitoja ja rokotteita mahdollisimman pian. Samaan aikaan teemme työtä ja suunnittelemme kuin maailma luottaisi meihin.”

Zhang uskoo, että SARS-CoV-2: ta koskevassa nykyisessä tutkimuksessaan erityisen tärkeä näkökohta on se, että ”solunanospongit ovat mahdollisesti agnostisia viruksen mutaatioille ja uusille viruslajeille”, mikä saattaa muuttaa tapaa, jolla lähestymme tappavan viruksen hoitoa.

koko uutisointi ja live-päivitykset koronaviruksesta

Similar Posts

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.