Numerosi batteri e virus, compresi quelli che causano il Covid-19 e l’influenza, quando le persone respirano entrano nel corpo attraverso i polmoni causando malattie.
Ricercatori della Johns Hopkins hanno creato sottili filamenti di molecole, chiamati filamenti supramolecolari, sono stati progettati per essere spruzzati nel naso e bloccare l’ingresso di questi virus nocivi nei polmoni.
Honggang Cui ricercatore presso l’Institute for NanoBioTechnology e professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare alla Johns Hopkins Whiting School of Engineering, ha dichiarato:
«L’idea è che i filamenti funzionino come una spugna per assorbire il virus Covid-19 e altri virus prima che abbiano la possibilità di legarsi alle cellule delle nostre vie respiratorie. La terapia è in grado di bloccare il virus per un’ora o due, può essere utile quando le persone si trovano in luoghi al chiuso pubblici».
Lo studio del team di ricercatori è stato pubblicato nella rivista Matter, il lavoro è stato svolto grazie alla collaborazione con Hongpeng Jia, professore assistente di chirurgia, e altri ricercatori della Johns Hopkins School of Medicine.
La chiave di questo studio è il modo in cui i filamenti trasportano un recettore chiamato enzima di conversione dell’angiotensina-2, o ACE2, questi recettori si trovano anche nelle cellule del rivestimento nasale, della superficie polmonare e dell’intestino tenue, hanno molti ruoli biologici, come la regolazione della pressione sanguigna e dell’infiammazione.
Il nuovo coronavirus Covid-19 entra nel nostro corpo principalmente attraverso le interazioni con questo recettore. La caratteristica proteina spike del virus si inserisce in questo recettore come una chiave in una serratura, permettendogli di entrare nella cellula e replicarsi. Il virus una volta bloccato nella cellula, impedisce alla cellula di svolgere le sue normali funzioni, provocando e aggravando le infezioni.
I ricercatori sanno da tempo che l’aggiunta di ACE2 nelle vie respiratorie può bloccare l’ingresso del virus, impedendo essenzialmente al virus di legarsi all’ACE2 nei polmoni, tuttavia, poiché l’ACE2 ha funzioni biologiche, la semplice somministrazione di una quantità maggiore di ACE2 all’organismo può comportare imprevedibili complicazioni.
Il filamento di nuova concezione del team di ricerca, chiamato fACE2, funge da sito di legame per il virus con ogni filamento che offre diversi recettori a cui la proteina spike Covid-19 può attaccarsi, e silenzia le funzioni biologiche di ACE2 per evitare potenziali effetti collaterali.
Honggang Cui ha affermato:
«Il nostro piano prevede che il farmaco venga somministrato sotto forma di spray nasale o orale, in modo che possa essere sospeso nei polmoni o depositarsi sulla superficie delle vie respiratorie e dei polmoni, in questo modo quando la persona respira il virus Covid-19, il virus sarà indotto a legarsi al recettore esca e non ai recettori ACE2 delle cellule».
I ricercatori hanno aggiunto:
«I filamenti fACE2 poiché attraggono la proteina spike, caratteristica del SARS-CoV-2, dovrebbero funzionare ugualmente bene su qualsiasi variante attuale o futura».
Lo studio è stato testato su modelli murini, il team di ricercatori ha scoperto che il filamento fACE2 non solo era presente nei polmoni dei roditori fino a 24 ore dopo, ma non ha nemmeno provocato danni evidenti alle strutture polmonari o infiammazioni, suggerendo che può essere trattenuto nei polmoni per un certo periodo di tempo ed è sicuro.
L’idea originale del team di ricercatori sebbene fosse quella di progettare una terapia preventiva, il nuovo spray nasale ha dimostrato che potrebbe avere anche il potenziale di trattare le persone con infezioni attive da Covid-19, ostacolando la replicazione dei virus appena acquisiti.
Hongpeng Jia in conclusione ha detto:
«Pensiamo che il filamento fACE2 possa essere utilizzato anche per altri virus respiratori che utilizzano il recettore ACE2 per infiltrarsi nelle cellule. La struttura del filamento fACE2 è versatile, può essere modificata per trasportare varie proteine terapeutiche che mirano a diversi recettori».
