‘나노 스폰’이 코로나 바이러스 환자 치료에 도움이 될 수 있습니까?

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이 그림에서는 인간 세포막으로 코팅 된 나노 스폰 지가 바이러스가 세포로 들어가는 것을 방지하는 미끼 역할을합니다

이 그림에서,인간 세포막으로 코팅된 나노스폰지는 미끼를 방지하는 역할을 한다… 나노 문자 2020,도이 10.1021 에서 적응 된 세포

에 들어가는 바이러스.나놀렛지난 달 발표 된 증거에 따라 저렴하고 널리 이용 가능한 스테로이드 덱사메타손이 삽관 된 코로나 바이러스 환자와 산소가 필요한 환자의 사망을 현저히 감소 시켰다는 뉴스로,항 바이러스제 렘 데시 비르가 회복 시간을 단축 시켰으므로 생존 가능한 백신을 승인하기 전에 생존을 향상시키는 획기적인 약물 또는 접근법에 대한 검색은 여전히 착각하고 있습니다.

여기에 바이러스가 변이 할 수있는 가능성을 추가하십시오—이미 여러 균주가있는-새로운 접근법에 대한 검색이 이상적 일 것입니다.

현재 샌디에고의 연구자들은”나노스폰지”를 사용하여 감염을 치료하는 새로운 경로를 개척했습니다.

그들의 목표는 세포막으로 코팅되고 인간의 머리카락 너비보다 1000 배 작은 생분해 성 중합체 인 나노 스폰을 미끼로 사용하여 궁극적으로 코로나 바이러스가 인간 세포를 감염시킨 다음 번식하는 것을 방지하는 것입니다.

그들의 연구는 나노 편지 저널에 오늘 출판되었다.

바이러스 자체를 표적으로 삼아 막아내는 항바이러스 약물과 달리 나노스폰지는 세포를 보호하는 미끼 역할을 하여 바이러스를 감염시킬 수 없게 한다. 이 바이러스는 나노 스폰지와 결합하여 효과가 없습니다.

나노스폰지를 사용하기 위한 이론적 근거

이것이 작동하는 방식이다:연구자들은 생분해성 중합체인 작은 나노스폰지를 만들어 인간 세포를 모방하는 막 또는 피복으로 덮었다. 이런 식으로,바이러스 또는 독소는 그들의 표면과의 결합에 관심을 가질 것입니다. 증식하고 감염을 전파 할 수있는 신체의 세포를 감염시키는 바이러스와 달리,바이러스는 증식 할 수없는 나노 구멍을 감염시켜 바이러스 부하를 줄여 감염을 전파 할 수있는 기회를 줄입니다.

현재 사스-코브-2 연구의 중요 한 측면,장 설명,사스-코브-2 의 스파이크 단백질의 상호 작용을 차단 하는 접근을 포함 한다 2 키 수용 체를 연결 하 고,입력 하 고,인간 세포를 감염 시킬 수 있습니다.

“전통적으로,감염증에 대한 약물 개발자들은 약제할 수 있는 표적을 찾기 위해 병원체의 세부사항을 깊이 파고들었다. 우리의 접근 방식은 다릅니다. 우리는 표적 세포가 무엇인지 알 필요가 있습니다. 그리고 우리는 생체 모방 미끼를 만들어 목표를 보호하는 것을 목표로,”리앙 팡 장,박사,연구의 수석 저자,교수,나노 공학과,이사 화학 공학 프로그램,캘리포니아 샌디에고 대학 말했다.

지난 10 년 동안 나노스폰스에 대한 연구를 수행해온 장은 코로나 바이러스 전염병이 가속화되기 시작했을 때 그의 기술이 사스-코브-2 를 목표로 할 가능성이 있음을 깨달았다.

장은 인간 폐 세포 및 대 식세포로 알려진 특수 백혈구의 막을 사용하여 2 가지 유형의 나노스폰지를 성공적으로 설계 할 수있었습니다. 그들은 세포 배양에서 정상 세포로부터 사스-코로나-2 를 유인하기 위해 바이러스의 자연 표적(아세틸렌 2 및 시디 147)을 가진 나노 입자 미끼를 성공적으로 개발할 수 있었다.

그들의 결과는 매우 유망했다:나노스폰지는 세포 배양에 매우 효과적이어서 바이러스의 감염성을 최대 90%까지 감소시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 보스턴 대학의 국립 신흥 전염병 연구소와 공동으로 달성되었다(네이들)라이브 사스-코로나-2 바이러스를 사용하여.

또한,코로나 19(또는 다른 바이러스 감염)에 대한 염증 반응에 관여하는 주요 백혈구 인 대 식세포의 막으로 덮인 나노스폰지를 사용하는 장의 접근 방식은 잠재적으로 치명적일 수있는 신체에 의한 과민 반응 또는 과장된 면역 반응 인”사이토 카인 폭풍”과 함께 존재하는 염증성 사이토 카인을 결합 할 수 있습니다.

“우리의 접근법의 또 다른 흥미로운 측면은 사스-코로나-2 가 변이하더라도 바이러스가 여전히 우리가 모방하는 세포를 침범 할 수있는 한,우리의 나노 스폰지 접근법은 여전히 작동해야한다는 것입니다. 나는 이것이 현재 개발되고 있는 몇몇의 백신 및 치료학을 위해 말할 수 있다는 것을 확실하지 않습니다,”장을 추가했습니다.

이 외에도 장은 나노 스폰이 모든 유형의 바이러스,특히 새로운 코로나 바이러스 또는 다른 전염병의 원인이 될 수있는 바이러스에 대해 작용할 것으로 기대합니다.

장은 전형적인 치료가”수조 개의 스폰지—엄청난 수이지만 작은 양”의 주입을 포함 할 수 있지만 정확한 복용량은 동물과 인간의 시련에 의해 결정되어야 할 것이라고 예측했다. 이것은 건강한 세포에서 바이러스를 끌어 당기거나 산만하게 할 수있는 1 조 또는 그 이상의 작은 나노 폰으로 폐를 노출시킬 것입니다. 일단 바이러스가 나노스폰지와 결합하면”생존력을 잃고 더 이상 감염되지 않으며 우리 자신의 면역 세포에 의해 흡수되어 소화 될 것”이라고 장은 설명했다.

나노스폰지를 예방적으로,또는 노출 후 치료로서 사용하는 역할은 장에게 매력적으로 보인다. “나는 나노스폰지가 사스-코브-2 에 대한 예방적 방법과 치료 후 노출 모두에서 사용될 수 있다고 생각한다. 환자가 사스-코로나 2 에 감염되면 바이러스가 폐와 같이 여전히 체내에있는 한 나노 폰은 바이러스를 결합 및 중화시키고 임상 적 개선을 유도 할 수 있습니다.”

장 팀은 이미 생쥐에서 예비 안전 테스트를 실시했지만 동물 모델에서 더 큰 규모의 시험이 곧 뒤따를 것입니다. 인간의 시험도 장에 따라,가까운 장래에 계획되고있다.

나노스폰즈용 응용

10 여 년 전,장씨는 샌디에고의 연구실에서 첫 번째 막막 나노입자를 만들었다. 그와 그의 팀이 개발 한 초기 나노 구멍은 세균성 폐렴을 치료하기위한 목적으로 적혈구 세포막으로 덮여있었습니다. 이 스폰지는 이제 세포 치료제,장에 의해 공동 설립 샌디에고 시작에 의해 전 임상 시험의 단계를 완료했습니다. 이 회사는 현재 메티실린 내성 황색 포도상 구균 폐렴 환자를 치료하기 위해 적혈구 나노스폰지를 사용하여 식약청에 조사용 신약 신청서를 제출하고 있습니다. 셀 릭스는 보도 자료에 따르면,내년 환자 치료를 시작할 것으로 추정하고있다.

샌디에고의 팀은 또한 나노스폰지가 상처 부위에 약물을 표적으로 전달하고,패혈증과 관련된 메커니즘인 박테리아 독소를 결합시키고,인간 세포를 감염시키기 전에 에이즈 바이러스 입자를 결합시킬 수 있음을 입증했다.

장은 나노스폰지 구조가 동일한 기본 원리에 입각한다고 설명한다. 그것은 세포막의 특정한 유형에서 입히는 생물 분해성,식약청 승인된 중합체 핵심을 포함합니다,그래서 적혈구,또는 면역 티 세포 또는 혈소판 세포로 가장될지도 모릅니다. 코팅 또는 은폐는 위험한 침략자로 입자를 더럽히고 공격하기에서 면역 계통을 막습니다.

“세포막 조각을 활성 성분으로 생각합니다. 이 신약 개발을 보는 다른 방법입니다,”장을 제공했다. “코로나 19 의 경우 다른 팀이 가능한 한 빨리 안전하고 효과적인 치료법과 백신을 내놓기를 바랍니다. 동시에,우리는 마치 세계가 우리를 의지하는 것처럼 일하고 계획하고 있습니다.”

장은 사스-코로나-2 에 대한 그의 현재 연구에서 특히 관련있는 측면이”세포 나노스폰지는 잠재적으로 바이러스 돌연변이와 새로운 바이러스 종에 불가지론 적이며,”잠재적으로 우리가 치명적인 바이러스의 치료에 접근하는 방식을 변화 시킨다는 사실이라고 믿는다.

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