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Coordenador “Nanotraps” dos pesquisadores essa infecção do bloco SARS-CoV-2

É conhecido que o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), o agente etiological da pandemia da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), invade a pilha de anfitrião humana através de sua proteína do ponto. Esta proteína contrata com os receptors deconversão da enzima 2 (ACE2) na pilha humana, permitindo o vírus de infiltrar e sequestrar seus mecanismos metabólicos para fins da réplica viral.

Estudo: Nanotraps para a retenção e o afastamento de SARS-CoV-2. Crédito de imagem: NIAID/Flickr
Estudo: Nanotraps para a retenção e o afastamento de SARS-CoV-2. Crédito de imagem: NIAID/Flickr

Um nanomedicine novo, chamado “Nanotraps” - uma família de partículas nano-permitidas da vírus-caça com armadilhas - foi desenvolvido por uma equipe dos pesquisadores na Universidade de Chicago, EUA. Estes nanoparticles são projectados obstruir a interacção do ponto protein-ACE2 e provocar os macrófagos para tragar e cancelar o vírus sem tornar-se contaminados.

A equipa de investigação functionalized nanoparticles com anticorpos proteínas ACE2 ou o anti-SARS-CoV-2 de neutralização de recombinação e phosphatidylserines fagocitose-específicos para fazer a estes Nanotraps. Este Nanotraps biodegradável capturou eficazmente SARS-CoV-2 e obstruiu completamente a infecção SARS-CoV-2 às linha celular humanas de ACE2-expressing e às pilhas preliminares do pulmão.

Os resultados desta equipe foram publicados recentemente no server da pré-impressão do bioRxiv*.

Que são “Nanotraps” e como eles trabalham?

A equipa de investigação interdisciplinar projectou um núcleo polimérico ácido (FDA) polylactic Administração-aprovado do alimento e da droga (PLA), um escudo do lipossoma, os anticorpos de superfície de ACE2/neutralizing, e as ligantes do phosphatidylserine para planejar o Nanotrap.

O projecto de nosso Nanotraps foi inspirado pela capacidade de pilhas do tumor para segregar os exosomes PD-L1, que ligam a e suprimem funções imunes de célula T e impedem assim a matança e o afastamento das pilhas do tumor.”

As estruturas do Nanotraps sintetizado eram esféricas e monodispersed. Embora as pilhas menor do que mamíferas, estes nanoparticles eram grandes bastante ligar a diversos virions SARS-CoV-2.

Os pesquisadores aumentaram o ACE2 ou os anticorpos de neutralização no Nanotraps à retenção selectiva do vírus do alvo em relação ao ACE2 que expressa pilhas de anfitrião. O Nanotraps outperformed as contrapartes solúveis de ACE2 ou de anticorpo para capturar e conter SARS-CoV-2.

Após ter contido o vírus, a equipe apontou cancelá-lo através da fagocitose macrófago-negociada. Usaram ligantes do phosphatidylserine nos nanoparticles. Os revestimentos do Phosphatidylserine aumentam a tomada dos nanoparticles liposomal por macrófagos. O vírus pseudotyped e autêntico ambos os phagocytosed, é cancelado in vitro.

Nossas in vitro experiências de neutralização demonstraram que nosso Nanotraps servido não somente como uma esponja para capturar e conter SARS-CoV-2 mas igualmente utilizado a maquinaria da fagocitose e da esterilização dos macrófagos para defender as pilhas de anfitrião da infecção.”

Quando testadas para a entrada SARS-CoV-2 pseudotyped em ACE2- suscetível que overexpressing pilhas de HEK293T, as pilhas A549 epiteliais do pulmão, e as pilhas preliminares humanas do pulmão, assim como a infecção SARS-CoV-2 autêntica de pilhas de Vero E6, pesquisadores observaram que este Nanotraps obstruiu completamente o vírus.

Além disso, os pesquisadores igualmente demonstraram um perfil excelente da seguridade biológica do Nanotraps in vitro (cultura celular) e in vivo (a administração intratracheal de Nanotraps aos ratos imuno-competentes). Os pesquisadores não encontraram nenhuma diferença entre os ratos Nanotraps-tratados e os controles.

Finalmente, igualmente demonstraram o Nanotraps que inibe a infecção SARS-CoV-2 pseudotyped nos pulmões fornecedores humanos humanos vivos dos pulmões (saudável, não-transplantable) usando ex vivo um sistema da perfusão (EVLP) do pulmão.

Projecto, síntese, e caracterização esquemáticos de Nanotraps para SARS-CoV-2. (a) Ilustração esquemática que mostra o processo do Nanotraps com o núcleo polimérico revestido com o lipido-bilayer functionalized com proteína ACE2/que neutraliza o anticorpo. Depois da administração intratracheal, Nanotraps eficientemente acumulou e prendeu o virionsin SARS-CoV-2 o tecido de pulmão que forma os complexos do vírus-Nanotrap, que podem ser cancelados por macrófagos através da fagocitose, obstruindo desse modo cellentry viral. (B-C) dispersão de luz dinâmica (b) e medidas do Zeta-potencial (c) durante fases diferentes da preparação de Nanotrap. (d) Imagens fluorescentes do Nanotraps preparado com núcleo polimérico do PLA (fez, vermelho) e ACE2 (anti-ACE2-AF488, verde). A barra da escala representa o µm 5. As linhas pontilhadas representam o perfil indicado do lote abaixo. Imagens (E-F) de Pseudocolored SEM de Nanotraps apenas (E, alaranjadas) ou com o pseudovirus SARS-CoV-2 (F, cianos). Para visualizar melhor a selectividade para o emperramento viral, Nanotraps maior era imaged. A barra da escala representa 300 nanômetro.
Projecto, síntese, e caracterização esquemáticos de Nanotraps para SARS-CoV-2. (a) Ilustração esquemática que mostra o processo do Nanotraps com o núcleo polimérico revestido com o lipido-bilayer functionalized com proteína ACE2/que neutraliza o anticorpo. Depois da administração intratracheal, Nanotraps eficientemente acumulou e prendeu o virionsin SARS-CoV-2 o tecido de pulmão que forma os complexos do vírus-Nanotrap, que podem ser cancelados por macrófagos através da fagocitose, obstruindo desse modo cellentry viral. (B-C) dispersão de luz dinâmica (b) e medidas do Zeta-potencial (c) durante fases diferentes da preparação de Nanotrap. (d) Imagens fluorescentes do Nanotraps preparado com núcleo polimérico do PLA (fez, vermelho) e ACE2 (anti-ACE2-AF488, verde). A barra da escala representa o µm 5. As linhas pontilhadas representam o perfil indicado do lote abaixo. Imagens (E-F) de Pseudocolored SEM de Nanotraps apenas (E, alaranjadas) ou com o pseudovirus SARS-CoV-2 (F, cianos). Para visualizar melhor a selectividade para o emperramento viral, Nanotraps maior era imaged. A barra da escala representa 300 nanômetro.

Em resumo, os pesquisadores aqui apresentam Nanotraps, um nanomedicine novo, para a inibição da infecção SARS-CoV-2.

Que são as implicações?

SARS-CoV-2 tem contaminado até agora sobre 104 milhões de pessoas e reivindicado sobre 2,25 milhão vidas. Quando as logísticas da vacinação em massa forem passadas ainda para fora nas maiorias do mundo, as intervenções não-farmacêuticas (NPIs) - tais como se afastar social, mandatos da máscara protectora, se afastar social ou do exame e regional ou lockdowns nacionais - permanecem a estratégia dominante da mitigação para limitar a transmissão SARS-CoV-2 e infecção.

Em um ritmo inaudito, os candidatos SARS-CoV-2 vacinais estão sendo desenvolvidos para impedir a infecção. Alguns têm sido aprovados e estão sendo administrados já em algumas partes do mundo à demografia visada que são particularmente vulneráveis a COVID-19 severo. Mas a imunidade global do rebanho para um anfitrião de razões econômicas, sociais, e práticas permanece uma perspectiva distante. Encontrar um modo eficaz tratar aqueles com a doença severa ou crítica, então, permanece uma prioridade global da saúde pública.

Apesar dos esforços de pesquisa tremendos para tornar-se ou da terapêutica do repurpose contra a infecção, contudo, uma medicina segura, eficaz e visada tratar a infecção deve ser aprovada e desenrolado ainda. As opções terapêuticas existentes para os pacientes COVID-19 levantam muitos desafios, e seu efeito no resultado da doença não é frequentemente como esperado. Os pesquisadores neste estudo oferecem assim uma resposta potencial a este dilema de pressão da saúde pública do interesse global.

Seu estudo apresenta um nanomedicine que seja seguro, eficaz, biocompatible, pronto para a produção em massa, e conveniente para se usar para conter eficazmente e SARS-CoV-2 claro para a prevenção e o tratamento de COVID-19.

Numa altura em que a comunidade científica global está ainda na caça para antivirais seguros, eficazes e visados contra a infecção SARS-CoV-2, os resultados iniciais prometedores dos pesquisadores' - in vitro e in vivo - poderiam bem apresentar resultados adiantados em um candidato terapêutico jogo-em mudança.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

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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