فهرست مطالب
طراحی نانوترپ (Nanotrap) توسط دانشمندان برای به دام انداختن و ازبین بردن ویروس کرونا
محققان دانشکده مهندسی مولکول پریتزکر (PME) در دانشگاه شیکاگو یک روش درمانی کاملاً جدید برای کووید 19 طراحی کرده اند:
نانوذراتی که ویروس های سارس کووید 2 را درون بدن به دام انداخته و سپس از سیستم ایمنی خود بدن برای تخریب آن استفاده می کنند.
این نانوتِرَپ ها با تقلید از سلول های هدفی که ویروس آنها را آلوده میکند، ویروسها را به سمت خود جذب میکنند.
هنگامی که ویروس ها به نانوترپ ها متصل میشوند، از سلول های دیگر جدا شده و برای تخریب توسط سیستم ایمنی هدف قرار میگیرند.
از لحاظ تئوری، این نانوترپ ها میتوانند برای گونه های مختلف ویروس مورد استفاده قرار گیرند، که منجر به یک روش بالقوه ی جدید برای جلوگیری از پیشروی ویروس می شود.
اگرچه این درمان در مراحل اولیه آزمایش باقی مانده است، اما محققان تصور می کنند که این روش می تواند از طریق اسپری بینی به عنوان درمانی برایی کووید 19 تجویز شود.
نتایج در 19 آوریل در مجله ی Matter منتشر شده است.
Jun Huang ، استادیار و کسی که این تحقیق در آزمایشگاهش انجام شده است، میگوید: از وقتی که همه گیری شروع شده، تیم تحقیق ما این روش جدید را برای درمان کووید 19 توسعه داده است.
ما آزمایش های دقیقی برای اثبات عملکرد این نانوترپها انجام داده ایم و از توانایی آنها هیجان زده ایم.
طراحی نانوترپ بی نقص
برای طراحی نانوترپ، تیم تحقیقاتی به سرپرستی پژوهشگر فوق دکترا مین چِن و دانشجوی تحصیلات تکمیلی جیل روزنبرگ، مکانیسمی که سارس کووید 2 برای اتصال به سلول ها استفاده میکند را مورد بررسی قرار دادند؛
در واقع در سطح ویروس یک پروتئین اسپایک قرار دارد که به گیرنده ی پروتئینی (ACE2) سلول انسان متصل میشود.
آنها برای ایجاد تله ای که به همان روش مشابه به ویروس متصل شود، نانوذراتی با تراکم بالای پروتئین های ACE2 در سطح طراحی کردند.
به همین ترتیب، آنها نانوذرات دیگری با آنتی بادیهای خنثی کننده روی سطح خود طراحی کردند. ( این آنتی بادیها درون بدن در هنگام آلوده شدن فرد ایجاد میشوند و برای اتصال به روش های مختلف به کرونا ویروس، طراحی شده اند).
پروتئینهای ACE2 و آنتی بادیهای خنثی کننده، هر دو برا درمان کووید 19 استفاده شده اند؛ اما محققان با اتصال آنها به نانوذرات، سیستمی به مراتب قویتر برا به دام انداختن و از بین بردن ویروس ایجاد کردند.
قطر این نانوذرات که از پلیمرها و فسفولیپیدهای مورد تایید FDAساخته شده اند، حدود 500 نانومتر است؛ که بسیار کوچکتر از یک سلول است.
این بدان معناست که نانوترپها میتوانند به ناحیه های بیشتری در بدن رسیده و به طور موثرتری ویروس را به دام بیندازند.
محققان ایمنی این شیوه را در مدل موش آزمایش کردند و هیچ سمیتی نیافتند.
آنها سپس نانوترپها را بر روی ویروس های ساختگی- مدلی از ویروس که قدرت اثر کمتری دارد و تکثیر نمیشود- در سلول های ریه ی انسان در ظروف کشت بافت آزمایش کردند و دریافتند که آنها به طور کامل مانع از ورود ویروس به سلول ها میشوند.
هنگامی که شبه ویروس خود را به نانوذره متصل کرد، که در آزمایشات حدود 10 دقیقه پس از تزریق طول کشید، نانوذرات از مولکولی استفاده کردند که ماکروفاژهای بدن را برای در برگرفتن و تخریب نانوترپها، فرا میخواند.
ماکروفاژها به طور کلی نانوذرات درون بدن را میخورند، اما مولکول نانوترپ این فرآیند را تسریع میکند. نانوذرات ظرف 48 ساعت تخریب و پاکسازی شدند.
همچنین پژوهشگران نانوذرات را با استفاده از یک شبه ویروس درون یک سیستم پرفیوژن ریوی خارج از ارگانیسم- یک جفت ریه ی اهدایی که با دستگاه تنفس زنده نگه داشته میشود- آزمایش کردند و دریافتند که آنها به طور کامل مانع از عفونت ریه ها میشوند.
آنها همچنین با محققان آزمایشگاه ملی آرگون برای آزمایش نانوترپها با ویروس زنده (و نه شبه ویروس) در یک محیط آزمایشگاهی، همکاری کردند.
آنها متوجه شدند که سیستم خودشان ده برابر بهتر نسبت به آنتی بادیهای خنثی کننده و محلولی که فقط شامل ACE2 است، از ویروس جلوگیری میکند.
یک درمان بالقوه در آینده برای کووید 19 با استفاده از نانوترپ
در مرحله بعد پژوهشگران امیدوار هستند که این روش را بیشتر آزمایش کنند، از جمله آزمایش های بیشتر که با ویروس زنده و بر روی بسیاری از انواع ویروس ها انجام میشود.
(بیشتر بخوانید:استفاده نانوذرات الماس کوانتومی برای تشخیص سریع بیماری ها)
روزنبرگ میگوید: چیزی که در مورد این نانوترپ بسیار قدرتمند است این است که به راحتی تعدیل میشود.
ما میتوانیم بر اساس آنچه که برای انواع گونه های جدید نیاز داریم، آنتی بادیها یا پروتئینهای مختلف را تغییر داده و یا سلول های ایمنی متفاوتی را مورد هدف قرار دهیم.
نانوترپها میتوانند در داخل یک فریزر استاندارد نگهداری شده و در نهایت میتوانند به صورت اسپری داخل بینی استفاده شوند، که آنها را مستقیما در تماس با سیستم تنفسی قرار داده و بیشترین تاثیر را خواهند داشت.
محققان میگویند، همچنین با بهینه سازی فرمولاسیون نانوترپ، میتوان آن را به عنوان یک واکسن به کار برد و یک روش درمانی نهایی برای ویروس ایجاد کرد.
Huang میگوید: این نقطه ی شروع است، ما میخواهیم برای کمک به دنیا کاری انجام دهیم.
این تحقیق شامل همكاری افرادی از فیلدهای مختلف ، از جمله شیمی ، زیست شناسی و پزشكی بود.
گردآورنده:مژگان احمدی
مترجم:مریم نجفیان
منبع:phys.org
