Lo studio di nanoparticelle di coronavirus può accelerare la scoperta di farmaci per Covid-19
Una nuova applicazione delle nanotecnologie potrebbe accelerare la scoperta di farmaci per Covid-19. Si tratta di una sonda di nanoparticelle fluorescenti basata sulla proteina Spike presente sulla superficie di Sars-Cov-2 in grado di legarsi alle cellule e simulare il processo di infezione nell’uomo. Messa a punto dai ricercatori del National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) e del Naval Research Laboratory (NRL) di Washington (Usa), la sonda potrà essere utilizzata per valutare rapidamente la capacità di agenti biologici, farmaci e composti attivi di impedire al virus di infettare le cellule umane.
Nanoparticelle di Sars-Cov-2 possono accelerare la scoperta di farmaci Covid
Per lo sviluppo del sistema e i test di screening in linee cellulari, i ricercatori hanno combinato le loro competenze complementari in modo da fornire risultati molto prima di quanto avrebbero fatto con sforzi di ricerca separati. Il team di NRL, specializzato in nanoparticelle, è stato guidato da Mason Wolak della Divisione di scienze ottiche. “Rispetto a noi di NRL, i ricercatori dell’NCATS sono esperti nello screening di farmaci attraverso l’uso di sistemi cellulari – spiegano gli studiosi del laboratorio dell’United States Navy – . È stata quindi una partita perfetta”. Al fine di contenere le dimensioni della sonda (circa 10 nanometri), il sistema è stato ottenuto utilizzando nanostrutture fluorescenti chiamate a punti quantici (dall’inglese quantum dot), modellate con cadmio e selenio e quindi fissate alla porzione della proteina Spike di Sars-Cov-2 in grado di riconoscere e legarsi al recettore ACE2 presente sulle cellule umane. Il monitoraggio della fluorescenza permette verificare il legame in vitro e gli effetti sulla cellula nel tempo.
I risultati della ricerca, pubblicati su ACS Nano, mostrano che le sonde di nanoparticelle legate ad ACE2 penetrano all’interno delle cellule, simulando il reale processo di infezione e sono inoltre in grado di imitare il comportamento del virus in presenza di anticorpi neutralizzanti, essendosi rivelati questi ultimi dei potenti inibitori della sonda e avendo impedito alla proteina Spike di legarsi all’ACE2 e di entrare nelle cellule umane. Questi traguardi sono stati osservati anche su linee cellulari derivate da tessuti polmonari comunemente utilizzate nella sperimentazione legata al coronavirus e, in aggiunta, i dati di sicurezza hanno indicato che le cellule non hanno mostrato segni di tossicità alle concentrazioni e ai tempi di esposizione.
“Il nostro obiettivo – ha aggiunto Kirill Gorshkov, ricercatore dell’NCTAS e coautore dello studio – è stato quello di creare un sistema di screening per trovare composti che impediscano a Sars-Cov-2 di legarsi alle cellule e di infettarle. Potremo così sviluppare programmi di screening utilizzando librerie di composti per cui si sospetta un’attività contro il virus, identificando rapidamente trattamenti promettenti e sicuri per Covid-19 senza dover necessariamente ricorrere a particolari strutture di biocontenimento per i test”.
