Jednostavan sprej mogao bi spriječiti COVID
Što ako bi prevencija respiratornih bolesti kao što su COVID-19 i gripa mogla biti jednostavna poput brzog uštrcavanja spreja za nos svako jutro?
Brojne bakterije i virusi, uključujući one koji uzrokuju COVID-19 i gripu, ulaze u tijelo kroz pluća kada ljudi dišu, što dovodi do bolesti. Inženjeri Johnsa Hopkinsa stvorili su tanke niti nalik na niti molekula koje se nazivaju supramolekularne niti, dizajnirane za raspršivanje u nos, kako bi blokirale ulazak virusa u pluća.
"Ideja je kako će niti djelovati poput spužve koja apsorbira virus COVID-19 druge, prije nego što dobiju priliku vezati se za stanice u našim dišnim putovima. Čak i da lijek može blokirati virus na sat ili dva, može biti koristan kada ljudi moraju biti u javnosti," rekao je voditelj istraživačkog tima Honggang Cui, glavni istraživač na Institutu za nanobiotehnologiju i izvanredni profesor kemijskog i biomolekularnog inženjerstva na Johns Hopkins Whiting School of Engineering.
Rezultati tima nedavno su objavljeni u časopisu Matter, a rad je proveden u suradnji s Hongpeng Jiom, docentom kirurgije, i drugim istraživačima na Medicinskom fakultetu Johns Hopkins.
Ključ ovog pristupa je način na koji niti nose receptor naziva angiotenzin, konvertirajući enzim-2 ili ACE2. Ti se receptori također nalaze u stanicama nosne sluznice, površini pluća i tankom crijevu, a imaju mnoge biološke uloge, poput regulacije krvnog tlaka i upale. Novi koronavirus ulazi u naša tijela prvenstveno kroz interakciju s ovim receptorom. Karakterističan šiljak proteina virusa klikne na ovaj receptor, slično ključu koji ulazi u bravu, dopuštajući mu da uđe u stanicu i replicira se. Jednom kada se virus zaključa u stanici, sprječava stanicu u izvršavanju svojih normalnih funkcija, što dovodi do infekcija i pogoršava ih.
Znanstvenici već dugo znaju kako dodavanje ACE2 u dišne putove može blokirati ulazak virusa, sprječavajući virus da se veže s ACE2 u plućima. Međutim, budući da ACE2 ima biološke funkcije, isporučivanje veće količine ACE2 u tijelo može imati nepredvidive posljedice. Novoproizvedene niti istraživačkog tima, nazvane fACE2, služe kao mamac za vezanje virusa, pri čemu svaka nit nudi nekoliko receptora za vezanje proteina šiljaka COVID-19 i usporava biološke funkcije ACE2 kako bi se izbjegle potencijalne nuspojave.
"Naš plan je da se ovo primjenjuje kao nazalni ili oralni sprej, omogućujući mu da se suspendira u plućima ili taloži na površini dišnih putova i pluća. Kada osoba udahne virus COVID-19, isti će biti prevaren u vezivanje za receptor mamac, a ne za ACE2 receptore na stanicama", rekao je Cui.
Budući da niti privlače karakteristični šiljasti protein SARS-CoV-2, trebao bi funkcionirati jednako dobro na bilo kojoj sadašnjoj ili budućoj varijanti virusa, pretpostavljaju znanstvenici.
Tim je testirao svoj izum na laboratorijskim miševima te otkrio kako su niti bile prisutne u plućima glodavaca i do 24 sata kasnije te nisu izazvale upalu ili očito oštećenje plućnih struktura. Navedeno sugerira da bi se fACE2 mogao zadržati u plućima određeno vrijeme te da nije štetan.
Iako je izvorni naum tima bio osmisliti preventivnu terapiju, kažu da također može imati potencijal za liječenje ljudi s aktivnim infekcijama COVID-19, i to sprječavanjem replikacije virusa.
"Smatramo da bi se fACE2 mogao koristiti protiv drugih respiratornih virusa koji koriste ACE2 receptor za infiltraciju u stanice. Dizajn niti je svestran i može se modificirati da nosi različite terapeutske proteine koji ciljaju različite receptore", rekao je Jia.
Izvor: Medical Xpress