"Vermomde" nanosponsjes om het sars-CoV-2 te bestrijden
Amerikaanse vorsers hebben ontdekt hebben ontdekt dat cellulaire nanosponsjes het sars-CoV-2 in de val kunnen lokken zodat het de longcellen niet kan aanvallen. Daardoor verminderde de infectiviteit van het virus met bijna 90%. Met die techniek zou ook de ontstekingsreactie op het virus verminderen.
Het sars-CoV-2 bindt zich via S-proteïnen (S, voor spike) aan ACE2 en CD147, twee eiwitten op de cellen van de mens, en dringt dan in de cel. Veel wetenschappers werken aan een geneesmiddel dat specifiek gericht is tegen een S-proteïne. Een groep van het UC San Diego en de Universiteit van Boston heeft voor een andere aanpak gekozen: een valstrik spannen om het virus van zijn echte doel af te leiden. Hoe? Door middel van nanosponsjes, poreuze nanopartikels. Die worden in medische middens gewoonlijk gebruikt als distributiesysteem (de holtes kunnen immers worden opgevuld met geneesmiddelen). Maar in deze studie hebben de vorsers de minuscule sponsjes bekleed met plasmamembranen van humane pulmonale type II-epitheelcellen of humane macrofagen, cellen dus die door het sars-CoV-2 worden aangevallen. Die membranen bevatten onder meer dezelfde eiwitreceptoren ACE2 en CD147 als de cellen. De nanosponsjes doen zich dus voor als "cellen".
Vorsers hebben in het laboratorium onderzocht in welke mate verschillende concentraties van elk type nanosponsje de aandacht van het sars-CoV-2 kunnen afleiden zodat het niet meer in de "echte" humane cellen dringt.
Resultaat? Het virus vindt de nanosponsjes aantrekkelijker dan de longcellen. Bij een concentratie van 5 mg/ml verminderden de sponsjes die waren "vermomd" met longcellen en macrofagen, de infectiviteit van het virus met respectievelijk 93% en 88%.
De nanosponsjes die bedekt zijn met membranen van macrofagen, zouden ook de ontsteking verminderen. Ze zouden cytokines absorberen. Een ernstige Covid-19 wordt gekenmerkt door een "cytokinestorm", een zeer sterke ontstekingsreactie.
Die techniek zou ook kunnen werken als het sars-CoV-2 mutaties begint te ontwikkelen. Het volstaat immers dat de cellen waar het virus zich op richt, dezelfde blijven.
Die nanosponsjes hebben dus ontegensprekelijk potentieel. De vorsers denken dat ze ook zouden kunnen helpen bij de behandeling van een brede waaier van virale infectieziekten. Bij toediening aan muizen blijken ze overigens niet toxisch te zijn voor de luchtwegen en de longen, althans op korte termijn.
Volgende stappen: preklinische onderzoeken bij dieren en daarna klinische studies bij de mens om een behandeling te ontwikkelen die doeltreffend en veilig is bij de mens.
(referentie: Nano Letters, 17 juni 2020, doi: 10.1021/acs.nanolett.0c02278)