Die „Nanodecoy“-Therapie bindet an das SARS-CoV-2-Virus und neutralisiert es

Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme von SARS-CoV-2-Viruspartikeln, die aus dem Patienten isoliert wurden. Farbverstärktes Bild, aufgenommen in der NIAID Integrated Research Facility (IRF) in Fort Detrick, Maryland. Kredit: NIAID

Aus Sphäroidzellen der menschlichen Lunge (LSC) hergestellte Nanoköder binden an und neutralisieren SARS-CoV-2, fördern die Virusclearance im COVID-19-Makakenmodell und reduzieren Lungenschäden. Die Nanodecoy-Therapie kann gegen neue Mutanten des Virus wirksam bleiben, indem sie die Rezeptoren nachahmt, an die das Virus bindet, anstatt auf das Virus selbst abzuzielen.

SARS-CoV-2 dringt in die Zellen ein, wenn das Peplomer an den Angiotensin-Converting-Enzym-2-Rezeptor (ACE2) auf der Zelloberfläche bindet. LSC (eine natürliche Mischung aus Lungenepithel-Stammzellen und mesenchymalen Zellen) exprimiert ebenfalls ACE2 und ist ein perfektes Vehikel, um das Virus zu täuschen.

„Angesichts des Peplomers als Schlüssel und des ACE2-Rezeptors der Zelle als Schloss überwältigt Nanodecoy das Virus mit einem gefälschten Schloss, wodurch es unmöglich wird, etwas zu finden, das in Lungenzellen eindringt. „Sagt Ke Cheng, der korrespondierende Autor der Studie. „Gefälschte Tabletten binden und fangen das Virus ein und verhindern, dass es Zellen infiziert und repliziert, und das Immunsystem des Körpers verarbeitet den Rest.“

Chen ist ein prominenter Professor für Regenerative Medizin an der North Carolina State University und Professor an der North Carolina State University / UNC Chapel Hill Joint Biomedical Engineering Department.

Cheng und Kollegen von der North Carolina State University und der UNC-CH haben einzelne LSCs in Nanovesikel oder kleine Zellmembranblasen umgewandelt, die ACE2-Rezeptoren und andere lungenzellspezifische Proteine ​​auf ihrer Oberfläche enthalten.

„Nanocoy“ aus humanen Lungen-Sphäroidzellen (LSC) bindet an und neutralisiert SARS-CoV-2, fördert die virale Clearance im Macaku-Modell und reduziert Lungenschäden. Credits: North Carolina State University Ke Cheng

Sie bestätigten, dass das Peplomer in vitro an den Köder-ACE2-Rezeptor bindet, und verwendeten dann das SARS-Co-V-2-ähnliche Virus, das für In-vivo-Tests in einem Mausmodell hergestellt wurde. Der Köder wurde durch Inhalationstherapie verabreicht. Bei Mäusen verblieb der Nanoköder nach einer Einzeldosis 72 Stunden lang in der Lunge, wodurch die Clearance des mimetischen Virus beschleunigt wurde.

Schließlich führte ein beauftragtes Forschungsinstitut eine Pilotstudie zum Makaku-Modell durch und stellte fest, dass die Inhalationstherapie mit Nanodecoy die Virusclearance fördert und Lungenentzündungen und Fibrose reduziert. Weder Maus- noch Makakenstudien zeigten Toxizität, aber weitere Studien könnten diese Behandlung in Studien am Menschen übertragen, um genau zu bestimmen, wie Nanoköder vom Körper entfernt werden. Wird benötigt.

„Diese Nanoköder sind im Wesentlichen die Geister von Zellen, und ein LSC kann etwa 11.000 produzieren“, sagt Cheng. „Durch den Einsatz von Millionen dieser Köder wird die Oberfläche der gefälschten Bindungsstelle zum Einfangen des Virus exponentiell vergrößert, und ihre geringe Größe verwandelt sie im Grunde in einen kleinen, mundgerechten Snack für Makrophagen. Daher wird es sehr effizient entfernt. „

Forscher haben auf drei weitere Vorteile von LSC-Nanoködern hingewiesen. Erstens können sie der Lunge nicht-invasiv über eine Inhalationstherapie zugeführt werden. Zweitens sind Nanoköder zellfrei und haben nichts im Inneren, sodass sie einfach zu lagern sind, länger stabil bleiben und gebrauchsfertig sind. Schließlich wird LSC bereits in anderen klinischen Studien verwendet, sodass es wahrscheinlich in naher Zukunft verfügbar sein wird.

„Wenn man sich eher auf die Abwehrkräfte des Körpers als auf das sich ständig verändernde Virus konzentriert, könnten langfristige, nützliche Behandlungen entstehen“, sagt Chen. „Solange das Virus in Lungenzellen eindringen muss, können wir es weiter austricksen.“

Die Studie wird angezeigt in Nanotechnologie der Natur Und es wurde von den National Institutes of Health und der American Heart Association unterstützt. Dr. Jason Lobo, Lungenfacharzt der UNC-CH, ist Mitautor dieser Abhandlung.


Forschungsberichte zeigen, dass die Verbindung SARS-CoV-2 blockiert und Lungenzellen schützt


Für mehr Informationen:
Zhenhua Li et al., ein zellnachahmender Nanoköder, neutralisiert SARS-CoV-2 und reduziert Lungenschäden in einem nichtmenschlichen Primatenmodell von COVID-19. Nanotechnologie der Natur (2021). DOI: 10.1038 / s41565-021-00923-2

Zur Verfügung gestellt von
North Carolina State University

Zitieren: „Nanodecoy“-Therapie ist das SARS-CoV-2-Virus, das am 17. Juni 2021 von https://phys.org/news/2021-06-nanodecoy-therapy-neutralizes-sars-cov-virus bezogen wurde. 17. Juni 2021 ) zu binden und zu neutralisieren.html

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