突破变种限制的新冠疗法！科学家开发“纳米陷阱”将新冠病毒扼杀于感染初期

在疫苗研究如火如荼的同时，各国的实验室也同时在开发针对新冠病毒的药物。27日，辉瑞公司CEO Albert Bourla表示，该公司的实验性口服新冠治疗药物有望在今年年底上市。该药物被设计为一款侧重于轻症治疗的口服药物，可以在出现新冠感染迹象时就开出处方。

与此同时，芝加哥大学普利兹克分子工程学院（PME）的研究人员也公开了一种全新的新冠潜在疗法：使用纳米粒子捕获体内的SARS-CoV-2病毒，然后利用人体自身的免疫系统破坏它。

这些“纳米陷阱”通过模仿病毒感染的靶细胞来吸引病毒。当病毒与纳米陷阱结合时，陷阱会将病毒与其他细胞隔离开，并将其靶向以被免疫系统破坏。

从理论上讲，这些纳米陷阱也可以用于病毒的变体，从而导致潜在的抑制病毒前进的新方法。尽管该疗法仍处于测试的早期阶段，但研究人员预想可以通过鼻喷雾剂的形式将其推向市场。这项研究发表于4月19日的Matter期刊上。

为了设计纳米陷阱，由博士后陈敏（Min Chen）和研究生吉尔·罗森伯格（Jill Rosenberg）领导的研究小组研究了SARS-CoV-2与细胞结合的机制：新冠病毒表面的一种穗状蛋白与人体细胞ACE2受体蛋白结合。

纳米陷阱与SARS-CoV-2的卡通渲染图。纳米陷阱具有黄色核心，绿色磷脂壳和红色功能化颗粒以结合病毒（ACE2或中和抗体）。病毒蛋白被膜显示为灰色，并饰以尖刺蛋白（绿色）和糖蛋白（红色）。图源：Huang Lab

为了创建可以以相同方式与病毒结合的陷阱，他们设计了在其表面上具有高密度ACE2蛋白的纳米颗粒。同样，他们设计了在表面上具有中和抗体的其他纳米颗粒。（当有人感染时，这些抗体会在人体内产生，并被设计为以各种方式锁定在冠状病毒上）。

ACE2蛋白和中和抗体都已用于COVID-19的治疗，但是通过将它们附着在纳米颗粒上，研究人员创建了一个更加强大的系统来捕获和消除病毒。

研究人员在小鼠模型中测试了该系统的安全性，未发现毒性。然后，他们在组织培养板的人肺细胞中测试了纳米陷阱对伪病毒（一种伪效较弱的病毒，不会复制）的伪病毒，并发现它们彻底阻止了病毒进入细胞。

一旦假病毒将自身结合到纳米颗粒上（在注射后大约需要10分钟的测试时间），纳米颗粒就会使用一种称为人体巨噬细胞的分子来吞噬并降解纳米陷阱。巨噬细胞通常会吞噬体内的纳米颗粒，但是纳米陷阱分子会加速这一过程。纳米粒子在48小时内被清除并降解。

研究人员还在离体肺灌注系统中用假病毒对纳米颗粒进行了测试，发现它们完全阻断了肺部感染。与单独中和抗体或可溶性ACE2相比，他们的系统对病毒的抑制作用要好10倍。

接下来，这只横跨了化学、生物学和医学多个学科的团队希望进一步测试该系统，包括对活病毒和许多病毒变体进行更多测试。纳米阱可以储存在标准的冷冻室中，并最终可以通过鼻内喷雾剂给药，这可以将它们直接置于呼吸系统中并使它们最有效。

罗森伯格说：“这就是这种纳米陷阱的强大所在。” “它很容易调节。我们可以根据我们对新变种的需求，切换出不同的抗体或蛋白质或靶向不同的免疫细胞。”研究人员希望可以通过优化纳米陷阱的配方来创建疫苗，从而为该病毒创建最终的治疗系统。

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