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I ricercatori sviluppano le sonde non infettive di nanoparticella per studiare SARS-CoV-2

Scienziati e ricercatori al laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti ed al centro nazionale per l'avanzamento delle scienze di traduzione (NCATS), presentati i loro risultati a ACS nano, un giornale scientifico pari-esaminato mensile, sulla loro collaborazione per sviluppare le sonde di nanoparticella SARS-CoV-2 che sono usate per studiare le interazioni fondamentali fra le proteine della punta SARS-CoV-2 e le cellule umane.

I ricercatori sviluppano le sonde non infettive di nanoparticella per studiare SARS-CoV-2

Qui vediamo le legature ACE2 di QD608-RBD ed induciamo il endocytosis. Nella questa figura, il comitato superiore mostra ACE2-GFP (giallo) che esprime le celle che legano e che interiorizzano QD608-RBD (magenta). Nel comitato inferiore, un inibitore si aggiunge per impedire legare di QD608-RBD a ACE2-GFP e la presenza di ACE2-GFP sulla superficie delle cellule è forte con piccolo a nessun QD608-RBD visibile. Scienziati al laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti ed al centro nazionale per l'avanzamento delle scienze di traduzione (NCATS), pubblicati i loro risultati in ACS nano, un giornale scientifico pari-esaminato mensile, sulla loro collaborazione per sviluppare le sonde di nanoparticella SARS-CoV-2 che sono usate per studiare le interazioni fondamentali fra le proteine della punta SARS-CoV-2 e le cellule umane. Credito di immagine: Centro nazionale per l'avanzamento delle scienze di traduzione

Il manoscritto, accettato il 18 agosto, è intitolato “Quantum Punto-Ha coniugato la punta SARS-CoV-2 Pseudo--Virions permette a tenere la carreggiata dell'enzima di conversione dell'angiotensina legare e Endocytosis di 2 della superficie della cellula ospite.„ SARS-CoV-2 è conosciuto per fissare ai ricevitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) via le sue proteine esterne “della punta„, che riguardano la superficie, cui il virus usa per legare con e registrare le cellule umane.

Abbiamo sviluppato a pseudo--virions basato a nanoparticella quella legatura alla cellula ospite e ci teniamo la carreggiata dentro delle celle senza essere contagiosi. Ciò apre un'opportunità di ampliare la stessa strategia alle varie malattie infettive.„

Eunkeu oh, Ph.D., biofisico di NRL

Insieme ai ricercatori a NCATS, parte degli istituti della sanità nazionali (NIH), hanno funzionato per sviluppare le sonde non infettive per studiare SARS-CoV-2, che è il virus causativo della pandemia corrente COVID-19.

“Metta semplicemente, tenere il virus dalle celle gli impedisce di ripiegare, propagandosi ed infezione di esacerbazione,„ ha detto il muratore Wolak, il Ph.D., capo sostituto della sezione ottica dei Nanomaterials di NRL. “Gli scopi finali della collaborazione sono di chiarire i meccanismi fondamentali da cui SARS-CoV-2 causa l'infezione e di schermare ed identificare le droghe potenziali per inibire questi meccanismi.„

Una cosa che ha affascinato gli scienziati era la potenza delle nanoparticelle del punto di quantum per indurre lo spostamento di ACE2 dalla membrana cellulare all'interno della cella con un trattamento chiamato endocytosis. Kirill Gorshkov, Ph.D., un ricercatore di NCATS, ha detto gli esperimenti per bloccare l'interiorizzazione impedita endocytosis del complesso di pseudovirus e del ricevitore ACE2 del punto di quantum.

“Mentre abbiamo avuti certa idea che questa era possibile, le dimensioni a cui questo si sono presentate con gli importi molto bassi del punto di quantum pseudo--virions suggeriti noi abbiamo avuti un sistema potente per tenere la carreggiata il collegamento virale e gli effetti sulla cella in tempo reale, poiché questi punti di quantum sono fluorescenti,„ ha detto Gorshkov.

Le sonde di nanoparticella sviluppate a NRL sono comprese gli sottounità della proteina della punta multipla fissati alla superficie di una memoria luminescente del punto di quantum.

“Ci riferiamo a queste sonde come “Pseudo--virions„ perché si approssimano alla forma del virus SARS-CoV-2 mentre però imitando le loro interazioni fisiologiche con le cellule umane,„ ha detto Wolak. “L'indicatore luminoso emesso dallo Pseudo--virions permette tenere la carreggiata spazio-temporale della loro interazione con le cellule umane.„

Wolak ha continuato a dire che legando a ACE2 è veduto come il passo iniziale del virus verso l'infezione cellulare. La riuscita inibizione di questa associazione è estremamente un prioritario nella ricerca degli interventi terapeutici per attenuare l'impatto della pandemia sui militari e sulla salute pubblica.

“Proteggere la salubrità dei warfighters spiegati è della massima importanza assicurare la preparazione di missione e mantenere prontezza del parco,„ ha detto Wolak. “Le navi della marina militari rappresentano gli ultimi “quarti di fine dell'azione di warfighters del sistema chiuso„ - in cui distanziare del sociale è quasi impossible da applicare realisticamente. Ciò provoca le circostanze che sono mature per gli scoppi rapidi ed estesi, come quello riferito sul USS Theodore Roosevelt, che minacciano il successo di missione.„

NRL e NCATS sono corrente progettanti e verificanti la possibilità di prove cellulari della rappresentazione di alto-capacità di lavorazione per schermare le intere librerie degli agenti terapeutici per inibizione di associazione Spike/ACE2 e di interiorizzazione.

“Questo egualmente ha aperto la porta per la prova di alto-capacità di lavorazione delle droghe nuove scoperte tramite gli altri approcci a NCATS, inter-per convalidare i composti con il nostro sistema e per verificare le modalità terapeutiche completamente nuove sviluppate a NCATS ed altrove ad entrambi biochimicamente a NRL ed alle nelle analisi basate a cella a NCATS,„ ha detto Gorshkov.

Queste prove, effettuate a NCATS, terrebbero conto la schermatura di fino a 1.536 obiettivi della droga per esperimento.

“Il nostro gruppo a NRL porta la competenza di livello internazionale nel campo del punto/nanoparticelle di quantum per le applicazioni biologiche,„ ha detto oh. “Fondere le nostre risorse con la competenza del gruppo di NCATS ha provocato la ricerca che non potrebbe essere effettuata da un gruppo da sè.„

Ulteriore ricerca pianificazione per studiare il meccanismo che aumenta il infectiousness di SARS-CoV-2 con le proteine mutate della punta. Il gruppo di NRL/NCATS egualmente pianificazione esplorare la possibilità di usando lo pseudo--virions per la consegna intracellulare sito-specifica della droga allo scopo dell'interruzione dei meccanismi della replica SARS-CoV-2.

Wolak ha detto, “è molto importante notare che Punta-contenere pseudo--virion ha potenziale per la vasta applicazione della consegna intracellulare della droga di combattere non solo COVID19, ma tutta la malattia quella celle di obiettivi con i ricevitori ACE2.„

Gorshkov ha detto, spera che la ricerca ecciti e stimoli la generazione seguente di ricercatori futuri intraprendere un viaggio di prospezione.

Spero i servire di questa storia per impegnare le giovani menti nel regno di che cosa è possibile quando la gente lavora insieme, entrambi scientifico ed altrimenti. Fucinando queste forti relazioni, possiamo potenziare i nostri sforzi e venire alle soluzioni novelle completamente dalle prospettive diverse e dai punti di vista.„

Kirill Gorshkov, Ph.D., ricercatore di NCATS

Source:
Journal reference:

Gorshkov, K., et al. (2020) Quantum Dot-Conjugated SARS-CoV-2 Spike Pseudo-Virions Enable Tracking of Angiotensin Converting Enzyme 2 Binding and Endocytosis. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c05975.