Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Un polimero mucoadhesive con attività anti-SARS-COV-2 in vitro e in vivo

I ricercatori hanno dimostrato l'attività respiratoria acuta anti-severa di sindrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) di un polimero mucoadhesive che può essere usato come spray nasale per impedire l'infezione SARS-CoV-2 e la trasmissione.

Studio: Inibizione SARS-CoV-2 facendo uso di un chitosan mucoadhesive e anfifilico che può servire da spray nasale antivirale. Credito di immagine: Juan Gaertner/ShutterstockStudio: Inibizione SARS-CoV-2 facendo uso di un chitosan mucoadhesive e anfifilico che può servire da spray nasale antivirale. Credito di immagine: Juan Gaertner/Shutterstock

Nel loro studio recente pubblicato nei rapporti scientifici, il gruppo ha valutato N-palmitoyl-N-monometilico-N, N-dimetilico-N, N, N-trimethyl-6-O-glycolchitosan (GCPQ), un derivato a basso peso molecolare del chitosan, come candidato che impedisce l'entrata virale nelle celle epiteliali nasali mammifere per limitare la diffusione della malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus.

Che cosa è l'esigenza di spray nasale antivirale?

I sintomi neurologici connessi con COVID-19, come perdita di odore e di gusto, sono stati correlati all'entrata di SARS-COV-2 dalla cavità nasale al cervello tramite neuroni olfattivi. Come alcune delle tecnologie vaccino di promessa neutralizzi il virus sistematico, essi non accorciano il caricamento virale all'interno del epithelia nasale, sollevante l'incertezza sopra la pausa sulla post-vaccinazione della trasmissione di malattia.

Gli interventi locali, come gli spray nasali antivirali che limitano l'entrata delle cellule del virus nella cavità nasale, potrebbero profondo urtare il corso e la severità della malattia.

Gli studi precedenti sui composti come i glycopolymers solfonati ed i chitosans solfonati hanno dimostrato l'attività antivirale impedendo l'entrata nella cella. Tuttavia, secondo lo studio corrente, i oligochitosans senza l'ammonio quaternario (QAC) erano inattivi nell'entrata d'inibizione di coronavirus nelle celle.

HTCC, un chitosan - il composto di QAC, specificamente è stato provato ad attività d'inibizione contro SARS-CoV-2 e MERS-CoV. Tuttavia, mentre il peso molecolare correla con la facilità con cui un polimero può essere incorporato nei media acquosi, l'alto peso molecolare dell'efficace variabile di HTCC (kDa 50-190) per il SARS-CoV-2 potrebbe posare le limitazioni per inventare le formulazioni consegnabili. Inoltre, non ha passato tramite uno schermo di tossicologia di buona (GLP) pratica di laboratorio.

Il gruppo ha valutato positivamente GCPQ, polimero fatto pagare di a - con un peso più a basso peso molecolare (10-30kDa) che HTCC, per i sui beni anti-SARS-CoV-2.

Che cosa i ricercatori hanno fatto?

Il gruppo ha provato quattro polimeri di GCPQ con i pesi molecolari varianti. La citotossicità dei polimeri è stata valutata incubando gli strati monomolecolari confluenti delle celle E6 e A549ACE2+ di Vero con un intervallo delle concentrazioni del composto di GCPQ e 48 ore più successivamente, l'analisi di attuabilità delle cellule di XTT è stata effettuata.

L'attività antivirale di GCPQs è stata determinata infettando Vero confluente E6 e gli strati monomolecolari di A549ACE2+ con il virus SARS-CoV-2 alla dose contagiosa 50% della cultura di 400 tessuti per ml in presenza dei composti della prova o di PBS. Le celle sono state incubate per due ore a 37°C e a 5% CO2. Dopo avere lavato, ciascuno composto è stato riapplicato sullo strato monomolecolare della cellula. I supernatants della coltura cellulare per qPCR successivamente sono stati raccolti dopo i due giorni di cultura.

Inibizione virale in celle epiteliali della galleria di ventilazione (HAE) umana

Poichè i composti si comportano diversamente nel sistema artificiale della coltura cellulare, gli autori hanno mirato a convalidare le osservazioni in un più sistema complesso, un modello ex vivo completamente differenziato di HAE, che ricostituisce l'epitelio respiratorio umano e ripiega le interazioni dell'host-agente patogeno.  

L'inibizione della replica del virus in HAE è stata valutata infettando MucilAir™ con SARS-CoV-2 a 5000 TCID50/ml in presenza di GCPQa o di PBS. Due concentrazioni differenti di GPCQa sono state valutate. I lavaggi o i supernatants apicali della coltura cellulare sono stati raccolti per isolare il RNA per l'analisi del qPCR.

Consegna intranasale di GCPQ in un modello animale sano

Il mouse maschio di Balb/C era per via nasale GCPQ radiolabelled amministrato. Le scansioni di SPECT/CT del mouse si dirigono a 30 minuti, a due ore e a 30 minuti e 24 ore dopo amministrazione nasale si sono acquistate. Dopo che la scansione definitiva, l'intera testa del mouse è stata analizzata.

Inibizione in vivo virale in mouse transgenici che esprimono il ricevitore ACE2

Il giorno 0, i mouse transgenici che esprimono la proteina umana ACE2 sono stati infettati per via nasale con il virus SARS-CoV-2. Ogni gruppo sperimentale di animali poi era per via nasale GPCQ amministrato o remdesivir ogni 24 ore dal primo giorno fino all'post-infezione del giorno sei. I tamponi nasali sono stati catturati ed i tessuti di cervelli sono stati raccolti il giorno sei per qPCR.

Che cosa i ricercatori hanno trovato?

le concentrazioni Non citotossiche sono state osservate ed usato state per le analisi virali. Il gruppo ha osservato l'efficace inibizione di replica SARS-CoV2 in presenza di GCPQa e di GCPQc alle concentrazioni non tossiche di 10 μg/ml e di 25 μg/ml. GCPQa ha mostrato il più alta citotossicità ma allo stesso tempo il più alto potenziale anti-SARS-CoV-2.

Le immagini di SPECT della testa del mouse hanno indicato un molto tempo del soggiorno di GCPQ in nares del mouse, evidente dalla presenza di 28,22% della dose amministrata all'interno dei nares 30 minuti dopo amministrazione. Ha diminuito leggermente a 25,13% dopo due ore e 30 minuti ed a 24 ore, 13,13% della dose amministrata sono stati trovati per essere conservati all'interno dei nares. Ex vivo l'analisi di curimeter egualmente ha confermato la presenza di 13,5% della dose amministrata nella testa del mouse 24 ore dopo il dosaggio.

L'esperimento in vivo virale di inibizione ha mostrato una tendenza verso l'inibizione di replicazione virale nel passaggio nasale e nel cervello del mouse. Tuttavia, lo studio non è stato alimentato per individuare il significato statistico.

Implicazioni di studio

I ricercatori suggeriscono dai risultati che un a basso peso molecolare promuove l'attività anti-SARS-CoV-2 di GCPQ in cellule di mammiferi. La facilità con cui un composto a basso peso molecolare solubilizza egualmente allevia il requisito della produzione dello spray nasale acquoso.

Inoltre, la tendenza di diminuzione delle particelle SARS-CoV-2 nel cervello fornisce la prova incoraggiante che i sintomi neurologici sperimentati in COVID-19 possono effettivamente essere diminuiti con l'uso del profilattico antivirale.

La speculazione del gruppo sull'attività di GCPQ che è basata sull'interazione elettrostatica fra GCPQ ed il virus evidenzia la possibilità che GCPQ può applicarsi ad un'ampia varietà di infezioni virali come spray nasale o attraverso altri mezzi per il trattamento e la profilassi.

Journal reference:
  • Pyrć, K., et al. (2021) SARS-CoV-2 inhibition using a mucoadhesive, amphiphilic chitosan that may serve as an anti-viral nasal spray. Scientific Reports 11, 20012 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-021-99404-8
Namita Mitra

Written by

Namita Mitra

After earning a bachelor’s degree in Veterinary Sciences and Animal Health  (BVSc) in 2013, Namita went on to pursue a Master of Veterinary Microbiology from GADVASU, India. Her Master’s research on the molecular and histopathological diagnosis of avian oncogenic viruses in poultry brought her two national awards. In 2013, she was conferred a doctoral degree in Animal Biotechnology that concluded with her research findings on expression profiling of apoptosis-associated genes in canine mammary tumors. Right after her graduation, Namita worked as Assistant Professor of Animal Biotechnology and taught the courses of Animal Cell Culture, Animal Genetic Engineering, and Molecular Immunology.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Namita Mitra, Namita Mitra. (2021, October 12). Un polimero mucoadhesive con attività anti-SARS-COV-2 in vitro e in vivo. News-Medical. Retrieved on January 18, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20211012/A-mucoadhesive-polymer-with-anti-SARS-COV-2-activity-in-vitro-and-in-vivo.aspx.

  • MLA

    Namita Mitra, Namita Mitra. "Un polimero mucoadhesive con attività anti-SARS-COV-2 in vitro e in vivo". News-Medical. 18 January 2022. <https://www.news-medical.net/news/20211012/A-mucoadhesive-polymer-with-anti-SARS-COV-2-activity-in-vitro-and-in-vivo.aspx>.

  • Chicago

    Namita Mitra, Namita Mitra. "Un polimero mucoadhesive con attività anti-SARS-COV-2 in vitro e in vivo". News-Medical. https://www.news-medical.net/news/20211012/A-mucoadhesive-polymer-with-anti-SARS-COV-2-activity-in-vitro-and-in-vivo.aspx. (accessed January 18, 2022).

  • Harvard

    Namita Mitra, Namita Mitra. 2021. Un polimero mucoadhesive con attività anti-SARS-COV-2 in vitro e in vivo. News-Medical, viewed 18 January 2022, https://www.news-medical.net/news/20211012/A-mucoadhesive-polymer-with-anti-SARS-COV-2-activity-in-vitro-and-in-vivo.aspx.