Ученые создали "наноловушки" для захвата и уничтожения коронавируса

Исследователи из Притцкерской школы молекулярной инженерии (PME) Чикагского университета разработали новый потенциальный метод лечения COVID-19: наночастицы, которые захватывают вирус SARS-CoV-2 в организме и используют собственную иммунную систему для его уничтожения.

Эти "наноловушки" привлекают вирус, имитируя клетки-мишени, которые он инфицирует. После связывания вируса ловушки изолируют его от других клеток и направляют на уничтожение иммунной системой.

Теоретически, эти наноловушки могут быть эффективны и против вариантов вируса. Терапия находится на ранних стадиях тестирования, но исследователи предполагают, что её можно будет вводить в виде назального спрея.

Результаты опубликованы 19 апреля в журнале Matter.

Конструкция ловушки

Команда исследователей под руководством постдока Мина Чена и аспиранта Джилл Розенберг изучила механизм связывания SARS-CoV-2 с клетками: спайковый белок вируса взаимодействует с рецептором ACE2 на поверхности человеческой клетки.

Для создания ловушки были разработаны наночастицы с высокой плотностью белков ACE2 на поверхности. Также были созданы наночастицы с нейтрализующими антителами на поверхности.

Наночастицы изготовлены из одобренных FDA полимеров и фосфолипидов. Их диаметр составляет около 500 нанометров, что позволяет им достигать большего количества областей в организме.

Результаты тестирования

• Безопасность: В модели на мышах токсичности не обнаружено.
• Эффективность in vitro: Наноловушки полностью блокировали проникновение псевдовируса в культуру клеток человеческих лёгких.
• Скорость и клиренс: Связывание с наночастицей занимало около 10 минут. Наноловушки с помощью специальной молекулы ускоряли поглощение макрофагами и полностью выводились из организма в течение 48 часов.
• Эксперимент ex vivo: В системе перфузии донорских лёгких наноловушки полностью блокировали инфекцию.
• Тест с живым вирусом: В сотрудничестве с Аргоннской национальной лабораторией было показано, что система подавляет живой вирус в 10 раз эффективнее, чем нейтрализующие антитела или растворимый ACE2 по отдельности.

Потенциал терапии

Исследователи планируют дальнейшие испытания системы, включая тесты с живым вирусом и его вариантами.

Ключевое преимущество технологии — её модульность: можно менять антитела, белки или клетки-мишени в зависимости от новых вариантов вируса.

Наноловушки можно хранить в стандартной морозильной камере и вводить интраназально для максимальной эффективности в дыхательной системе. Оптимизация состава также открывает путь к использованию системы в качестве вакцины.