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Ingeniero “Nanotraps” de los investigadores esa infección de la cuadra SARS-CoV-2

Es bien sabido que el coronavirus 2 (SARS-CoV-2), el agente etiológico de la neumonía asiática del pandémico de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19), invade la célula huesped humana a través de su proteína del pico. Esta proteína empeña con los receptores de la enzima angiotensina-que convierten 2 (ACE2) en la célula humana, permitiendo al virus infiltrar y secuestrar sus mecanismos metabólicos con el propósito de la réplica viral.

Estudio: Nanotraps para la contención y la tolerancia de SARS-CoV-2. Haber de imagen: NIAID/Flickr
Estudio: Nanotraps para la contención y la tolerancia de SARS-CoV-2. Haber de imagen: NIAID/Flickr

Un nuevo nanomedicine, llamado “Nanotraps” - una familia de partículas nano-habilitadas de la virus-interceptación - ha sido desarrollado por personas de los investigadores en la Universidad de Chicago, los E.E.U.U. Estos nanoparticles se diseñan para cegar la acción recíproca del pico protein-ACE2 y para accionar los macrófagos para engullir y para autorizar el virus sin infección.

El equipo de investigación functionalized nanoparticles con los anticuerpos de neutralización recombinantes proteínas ACE2 o anti-SARS-CoV-2 y las fosfatidilserinas fagocitosis-específicas para hacer éstos Nanotraps. Este Nanotraps biodegradable capturó efectivo SARS-CoV-2 y cegó totalmente la infección SARS-CoV-2 a las variedades de células humanas de ACE2-expressing y a las células primarias del pulmón.

Las conclusión de estas personas fueron publicadas recientemente en el servidor de la prueba preliminar del bioRxiv*.

¿Cuáles son “Nanotraps” y cómo ellos trabajan?

El equipo de investigación interdisciplinario ha dirigido una base polimérica ácida (FDA) polylactic Administración-aprobada de la comida y de la droga (PLA), una granada del liposoma, los anticuerpos superficiales de ACE2/neutralizing, y los ligands de la fosfatidilserina para idear el Nanotrap.

El diseño de nuestro Nanotraps fue inspirado por la capacidad de las células del tumor de secretar los exosomes PD-L1, que atan a y suprimen funciones inmunes del linfocito T y previenen así la matanza y la tolerancia de las células del tumor.”

Las estructuras del Nanotraps sintetizado eran esféricas y monodispersed. Sin embargo las células más pequeño que mamíferas, estos nanoparticles eran bastante grandes atar a varios virions SARS-CoV-2.

Los investigadores aumentaron el ACE2 o los anticuerpos de neutralización en el Nanotraps a la contención selectiva del virus del objetivo con respecto al ACE2 que expresaba las células huesped. El Nanotraps superó las contrapartes solubles de ACE2 o del anticuerpo para capturar y para contener SARS-CoV-2.

Después de contener el virus, las personas apuntaron autorizarlo vía fagocitosis macrófago-mediada. Utilizaron ligands de la fosfatidilserina en los nanoparticles. Las capas de la fosfatidilserina aumentan la absorción de los nanoparticles liposómicos por los macrófagos. El virus pseudotyped y auténtico ambos phagocytosed, se autoriza in vitro.

Nuestros experimentos de neutralización ines vitro demostraron que nuestro Nanotraps no sólo sirvió como esponja capturar y contener SARS-CoV-2 pero también utilizó la maquinaria de la fagocitosis y de la esterilización de macrófagos para defender las células huesped de la infección.”

Cuando estaban probadas para el asiento pseudotyped SARS-CoV-2 en ACE2- susceptible overexpressing las células de HEK293T, las células epiteliales A549 del pulmón, y las células primarias humanas del pulmón, así como la infección auténtica SARS-CoV-2 de las células de Vero E6, los investigadores observaron que este Nanotraps cegó totalmente el virus.

Además, los investigadores también demostraron un perfil excelente de la seguridad biológica del Nanotraps in vitro (cultivo celular) y in vivo (la administración intratraqueal de Nanotraps a los ratones inmunocompetentes). Los investigadores no encontraron ninguna diferencia entre los ratones Nanotraps-tratados y los mandos.

Finalmente, también demostraron el Nanotraps que inhibía la infección pseudotyped SARS-CoV-2 en pulmones dispensadores de aceite humanos humanos vivos de los pulmones (sano, no-transplantable) usando ex vivo un sistema de la perfusión (EVLP) del pulmón.

Diseño, síntesis, y caracterización esquemáticos de Nanotraps para SARS-CoV-2. (a) Ejemplo esquemático que muestra el proceso del Nanotraps con la base polimérica recubierta con el lípido-bilayer functionalized con la proteína ACE2/que neutraliza el anticuerpo. Después de la administración intratraqueal, Nanotraps acumuló y atrapó eficientemente el virionsin SARS-CoV-2 el tejido pulmonar que formaba los complejos del virus-Nanotrap, que se pueden autorizar por los macrófagos vía la fagocitosis, de tal modo cegando cellentry viral. (A.C.) dispersión luminosa dinámica (b) y mediciones del Zeta-potencial (c) durante diversos escenarios de la preparación de Nanotrap. (d) Imágenes fluorescentes del Nanotraps preparado con base polimérica del PLA (hizo, rojo) y ACE2 (anti-ACE2-AF488, verde). La barra de la escala representa el µm 5. Las líneas de puntos representan perfil visualizado del gráfico abajo. Imágenes (E-F) de Pseudocolored SEM de Nanotraps solamente (E, anaranjadas) o con el pseudovirus SARS-CoV-2 (F, color cianita). Para visualizar mejor la selectividad para el atascamiento viral, un Nanotraps más grande era reflejado. La barra de la escala representa 300 nanómetro.
Diseño, síntesis, y caracterización esquemáticos de Nanotraps para SARS-CoV-2. (a) Ejemplo esquemático que muestra el proceso del Nanotraps con la base polimérica recubierta con el lípido-bilayer functionalized con la proteína ACE2/que neutraliza el anticuerpo. Después de la administración intratraqueal, Nanotraps acumuló y atrapó eficientemente el virionsin SARS-CoV-2 el tejido pulmonar que formaba los complejos del virus-Nanotrap, que se pueden autorizar por los macrófagos vía la fagocitosis, de tal modo cegando cellentry viral. (A.C.) dispersión luminosa dinámica (b) y mediciones del Zeta-potencial (c) durante diversos escenarios de la preparación de Nanotrap. (d) Imágenes fluorescentes del Nanotraps preparado con base polimérica del PLA (hizo, rojo) y ACE2 (anti-ACE2-AF488, verde). La barra de la escala representa el µm 5. Las líneas de puntos representan perfil visualizado del gráfico abajo. Imágenes (E-F) de Pseudocolored SEM de Nanotraps solamente (E, anaranjadas) o con el pseudovirus SARS-CoV-2 (F, color cianita). Para visualizar mejor la selectividad para el atascamiento viral, un Nanotraps más grande era reflejado. La barra de la escala representa 300 nanómetro.

En resumen, los investigadores aquí presentan Nanotraps, un nuevo nanomedicine, para la inhibición de la infección SARS-CoV-2.

¿Cuáles son las implicaciones?

SARS-CoV-2 ha infectado hasta ahora sobre 104 millones de personas de y demandado durante 2,25 millones de vidas. Mientras que las logísticas de la vacunación en masa todavía se están planchando fuera en mayores partes del mundo, las intervenciones no-farmacéuticas (NPIs) - tales como distancia social, los mandatos de la mascarilla, distancia social o de la comprobación y regional o los lockdowns nacionales - siguen siendo la estrategia dominante de la mitigación para contener la transmisión SARS-CoV-2 e infección.

En un paso sin precedente, están desarrollando a los candidatos vaccíneos SARS-CoV-2 para prevenir la infección. Han aprobado y se están administrando algunos ya en algunas partes del mundo a los datos demográficos apuntados que son determinado vulnerables a COVID-19 severo. Pero la inmunidad global de la manada para un ordenador principal de razones económicas, sociales, y prácticas sigue siendo una perspectiva distante. Encontrar un modo eficaz de tratar ésos con enfermedad severa o crítica, entonces, sigue siendo una prioridad global de la salud pública.

A pesar de enormes esfuerzos de investigación de convertirse o terapéutica del repurpose contra la infección, sin embargo, un remedio seguro, de manera efectiva y apuntado tratar la infección debe todavía ser aprobado y ser desarrollado. Las opciones terapéuticas existentes para los pacientes COVID-19 plantean muchos retos, y su efecto sobre resultado de la enfermedad no está a menudo como se esperaba. Los investigadores en este estudio ofrecen así una respuesta potencial a este dilema de la salud pública que prensa de la preocupación global.

Su estudio presenta un nanomedicine que sea seguro, de manera efectiva, biocompatible, listo para la producción en masa, y conveniente para utilizar para contener efectivo y SARS-CoV-2 sin obstrucción para la prevención y el tratamiento de COVID-19.

En un momento en que la comunidad científica global todavía está en la caza para los antivirals seguros, de manera efectiva y apuntados contra la infección SARS-CoV-2, los resultados iniciales prometedores de los investigadores' - in vitro y in vivo - podrían presentar bien conclusión tempranas en un candidato terapéutico juego-cambiante.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

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.

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