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Technicien « Nanotraps » de chercheurs cette infection de la case SARS-CoV-2

Il est réputé que le coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l'agent étiologique de syndrôme respiratoire aigu sévère de la pandémie de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19), envahisse la cellule hôte humaine par sa protéine de pointe. Cette protéine engage dans les récepteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) sur la cellule humaine, permettant au virus d'infiltrer et détourner ses mécanismes métaboliques aux fins de la réplication virale.

Étude : Nanotraps pour l
Étude : Nanotraps pour l'endiguement et le jeu de SARS-CoV-2. Crédit d'image : NIAID/Flickr

Un nanomedicine neuf, « Nanotraps » appelé - une famille des particules nano-activées de virus-piégeage - ont été développés par une équipe de recherche à l'Université de Chicago, Etats-Unis. Ces nanoparticles sont conçus pour bloquer l'interaction de la pointe protein-ACE2 et pour déclencher les macrophages pour engloutir et libérer le virus sans devenir infectés.

L'équipe de recherche functionalized des nanoparticles avec les anticorps les protéines ACE2 ou l'anti-SARS-CoV-2 recombinés et les phosphatidylsérines de neutralisation de phagocytose-détail pour effectuer à ceux-ci Nanotraps. Ces Nanotraps biodégradable a effectivement capté SARS-CoV-2 et a complet bloqué l'infection SARS-CoV-2 aux lignées cellulaires humaines d'ACE2-expressing et aux cellules primaires de poumon.

Les découvertes de cette équipe étaient récent publiées sur le serveur de prétirage de bioRxiv*.

Quel est « Nanotraps » et comment elles fonctionne ?

L'équipe de recherche interdisciplinaire a conçu un faisceau polymère acide (FDA) polylactique Gestion-approuvé de nourriture et de médicament (PLA), une shell de liposome, les anticorps extérieurs d'ACE2/neutralizing, et les ligands de phosphatidylsérine pour concevoir le Nanotrap.

Le modèle de notre Nanotraps a été inspiré par la capacité des cellules tumorales de sécréter les exosomes PD-L1, qui grippent à et suppriment des fonctions immunitaires à cellule T et évitent ainsi le massacre et le jeu des cellules tumorales. »

Les structures du Nanotraps synthétisé étaient sphériques et monodispersed. Cependant les cellules plus petit que mammifères, ces nanoparticles étaient assez grandes pour gripper à plusieurs virions SARS-CoV-2.

Les chercheurs ont augmenté l'ACE2 ou les anticorps de neutralisation sur le Nanotraps à l'endiguement sélecteur de virus d'objectif par rapport à l'ACE2 exprimant des cellules hôte. Le Nanotraps a surpassé le soluble ACE2 ou des homologues d'anticorps pour capter et contenir SARS-CoV-2.

Après avoir contenu le virus, l'équipe a visé à le libérer par l'intermédiaire de la phagocytose macrophage-assistée. Ils ont employé des ligands de phosphatidylsérine sur les nanoparticles. Les couches de phosphatidylsérine améliorent la prise des nanoparticles liposomiques par des macrophages. Le virus pseudotyped et authentique les deux phagocytosed, sont libérés in vitro.

Nos expériences de neutralisation in vitro ont expliqué que notre Nanotraps a non seulement servi d'éponge pour capter et contenir SARS-CoV-2 mais a également utilisé les machines de phagocytose et de stérilisation des macrophages pour défendre les cellules hôte de l'infection. »

Une fois déterminées l'entrée SARS-CoV-2 pseudotyped dans ACE2- susceptible overexpressing des cellules de HEK293T, les cellules A549 épithéliales de poumon, et les cellules primaires humaines de poumon, ainsi que l'infection SARS-CoV-2 authentique des cellules de Vero E6, les chercheurs ont observé que ces Nanotraps a complet bloqué le virus.

En outre, les chercheurs également ont expliqué un excellent profil de sécurité biologique du Nanotraps in vitro (culture cellulaire) et in vivo (gestion intratrachéale de Nanotraps aux souris d'immunocompétent). Les chercheurs n'ont trouvé aucune différence entre les souris Nanotraps-traitées et les contrôles.

En conclusion, ils ont également expliqué le Nanotraps empêchant l'infection SARS-CoV-2 pseudotyped dans des poumons de distributeur humains de poumons (sain, non-transplantable) humains sous tension utilisant un système de perfusion de poumon (EVLP) d'ex vivo.

Modèle schématique, synthèse, et caractérisation de Nanotraps pour SARS-CoV-2. (a) Illustration schématique montrant le procédé du Nanotraps avec le faisceau polymère enduit du lipide-bilayer functionalized avec la protéine ACE2/neutralisant l
Modèle schématique, synthèse, et caractérisation de Nanotraps pour SARS-CoV-2. (a) Illustration schématique montrant le procédé du Nanotraps avec le faisceau polymère enduit du lipide-bilayer functionalized avec la protéine ACE2/neutralisant l'anticorps. Après gestion intratrachéale, de Nanotraps virionsin accumulé SARS-CoV-2 et enfermé efficacement le tissu de poumon formant les composés de virus-Nanotrap, qui peuvent être libérés par des macrophages par l'intermédiaire de la phagocytose, bloquant de ce fait cellentry viral. (BC) dispersion de la lumière dynamique (b) et mesures de Zeta-potentiel (c) pendant différentes étapes de préparation de Nanotrap. (d) Images fluorescentes du Nanotraps préparé avec le faisceau polymère de PLA (a fait, rouge) et l'ACE2 (anti-ACE2-AF488, vert). La barre d'écaille représente le µm 5. Les traits pointillés représentent le profil manifesté de plot ci-dessous. Images (E-F) de Pseudocolored SEM seul de Nanotraps (E, oranges) ou avec le pseudovirus SARS-CoV-2 (F, bleu-vert). Pour concevoir mieux la sélectivité pour le grippement viral, plus grand Nanotraps étaient imagé. La barre d'écaille représente 300 nanomètre.

En résumé, les chercheurs ici présentent Nanotraps, un nanomedicine neuf, pour l'inhibition de l'infection SARS-CoV-2.

Quelles sont les implications ?

SARS-CoV-2 a jusqu'ici infecté plus de 104 millions de personnes et prétendu plus de 2,25 millions de durées. Tandis que la logistique de la vaccination de masse toujours est en train d'être repassée à l'extérieur aux majeures parties du monde, les interventions non-pharmaceutiques (NPIs) - telles que distancer social, des mandats de masque protecteur, distancer social ou d'examen médical et régional ou des lockdowns nationaux - demeurent la stratégie dominante d'atténuation pour limiter la boîte de vitesses SARS-CoV-2 et infection.

À un rythme sans précédent, les candidats SARS-CoV-2 vacciniques sont développés pour éviter l'infection. Certains ont été déjà reconnus et sont administrés à quelques parties du monde à la démographie visée qui sont particulièrement vulnérables à COVID-19 sévère. Mais l'immunité globale de troupeau pour une foule de raisons économiques, sociales, et pratiques demeure une espérance éloignée. La conclusion d'une façon efficace de traiter ceux avec la maladie sévère ou critique, alors, reste une priorité globale de santé publique.

En dépit des efforts de recherche énormes pour se développer ou de la thérapeutique de repurpose contre l'infection, cependant, un médicament sûr, efficace et visé pour traiter l'infection doit encore être reconnu et déroulé. Les options thérapeutiques existantes pour les patients COVID-19 lancent beaucoup de défis, et leur effet sur des résultats de la maladie n'est souvent pas comme prévu. Les chercheurs dans cette étude offrent ainsi une réponse potentielle à ce dilemme appuyant de santé publique de préoccupation globale.

Leur étude présente un nanomedicine qui est sûr, efficace, biocompatible, prêt pour la production de masse, et pratique à employer pour contenir effectivement et le SARS-CoV-2 clair pour la prévention et la demande de règlement de COVID-19.

À un moment où la communauté scientifique globale est toujours sur la chasse pour les antivirals sûrs, efficaces et visés contre l'infection SARS-CoV-2, les premiers résultats prometteurs des chercheurs' - in vitro et in vivo - pourraient bien présenter des découvertes tôt sur un candidat thérapeutique jeu-changeant.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

Citations

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