Наночастицы-«приманки» могут блокировать ВИЧ и предотвращать заражение
Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали перспективный новый метод «наногубки» для предотвращения размножения ВИЧ в организме. Вместо стандартного подхода нацеливания на вирус они покрыли полимерные наночастицы мембранами Т-хелперных клеток, превратив их в «приманки» для перехвата вирусных частиц.
Принцип работы
ВИЧ обычно атакует CD4+ Т-клетки (Т-хелперы), связываясь с их поверхностью через рецептор CD4, чтобы внедрить свой генетический материал и начать репликацию. Исследователи из лаборатории наноматериалов и наномедицины под руководством профессора Лянфан Чжана создали наночастицы (TNPs), покрытые изолированными клеточными мембранами CD4+ Т-клеток.
- Вирус с такой же вероятностью связывается с TNP, как и с настоящей Т-клеткой.
- Однако внутри наночастиц нет клеточной машинерии, поэтому вирус не может внедриться или размножиться и становится безвредным.
- Связывание происходит через белок gp120 на поверхности вируса.
Результаты in vitro
При добавлении TNPs в концентрации 3 мг/мл к смеси Т-клеток, подвергнутых воздействию вируса, исследователи наблюдали снижение уровня инфицирования более чем на 80% по сравнению с необработанными клетками.
Потенциальные применения
- Инфузия в кровоток для «поглощения» вируса, снижения вирусной нагрузки и возможного очищения организма.
- Таргетная доставка лекарств к резервуарам вируса — иммунным клеткам, инфицированным ВИЧ, но не производящим новые вирусы активно. Эти клетки также могут экспрессировать gp120, что позволяет TNPs доставлять к ним противовирусные препараты.
Происхождение технологии
Метод был вдохновлён более ранними работами лаборатории по «маскировке» наночастиц мембранами эритроцитов для увеличения времени их циркуляции в организме (опубликовано в PNAS в 2011 г.). Этот подход считается адаптируемым для борьбы с различными патогенами, атакующими определённые клетки.
Текущие задачи и перспективы
- Технология ещё не тестировалась на живых животных моделях из-за сложности репликации ВИЧ-инфекции у животных. Идёт сотрудничество с медицинскими экспертами для разработки подходов к тестированию in vivo.
- Исследование является доказательством концепции. Для разработки терапии необходимо оптимизировать режим лечения с учётом стадий заболевания и патологии ВИЧ.
- Платформа считается модульной и адаптируемой для существующих и новых патогенов, потенциально способной преодолевать лекарственную устойчивость.
Работа была опубликована в журнале Advanced Materials в ноябре 2018 года под заголовком «T-Cell-Mimicking Nanoparticles Can Neutralize HIV Infectivity».