La dottoressa Honko attiva le nanospugne in laboratorio. Credit: Sierra Downs / Griffiths / BU NEIDL
in foto: La dottoressa Honko attiva le nanospugne in laboratorio. Credit: Sierra Downs / Griffiths / BU NEIDL

Create in laboratorio nanoparticelle in grado di attirare il coronavirus SARS-CoV-2 e assorbirlo come vere e proprie spugne microscopiche. Grazie a questa rivoluzionaria tecnologia si potrebbe indurre il patogeno ad aggredire le “nanospugne” e non le cellule umane; in questo modo si preserverebbero i polmoni (e gli altri organi) dall'infezione, evitando l'insorgenza di complicanze potenzialmente letali. In pratica, potrebbe essere un nuovo trattamento salvavita.

A mettere a punto le nanoparticelle anti coronavirus è stato un team di ricerca americano guidato da scienziati dell'Università della California di San Diego, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Microbiologia e dei National Emerging Infectious Diseases Laboratories (NEIDL) presso la Scuola di Medicina dell'Università di Boston. Gli scienziati, coordinati dal professor Liangfang Zhang, docente del Dipartimento di nanoingegneria e del Moores Cancer Center dell'ateneo di La Jolla, le hanno sviluppate a partire da sfere di polimeri plastici (morbidi e biodegradabili), ricoperte da uno strato di frammenti di cellule polmonari e membrane di cellule immunitarie.

La peculiare composizione è stata ideata per esprimere i recettori delle cellule umane (come il famoso ACE2) cui il coronavirus si lega durante l'aggressione. In parole semplici, il coronavirus sfrutta la proteina S (o Spike) per legarsi al recettore ACE2 espresso dalle cellule umane, un'interazione che permette al patogeno di scardinare la parete cellulare, riversarsi all'interno e avviare il processo di replicazione e dunque l'infezione, chiamata COVID-19. Le nanoparticelle messe a punto dagli scienziati americani presentano questi recettori e dunque sono in grado di attirare il coronavirus, ma dopo averlo "agganciato" non permettono naturalmente il processo di replicazione.

In esperimenti di laboratorio, Zhang e colleghi hanno dimostrato che le nanoparticelle hanno una capacità migliore di attirare il coronavirus rispetto alle vere cellule polmonari, pertanto potrebbero essere usate come “esche” per impedire al patogeno di aggredire polmoni e altri organi. Le membrane delle cellule immunitarie sarebbero inoltre in grado di assorbire i segnali immunitari dell'organismo, ostacolando la formazione delle famigerate “tempeste di citochine”, una delle cause di morte più comuni tra i pazienti con COVID-19.

Secondo gli autori dello studio, le nanoparticelle potrebbero essere somministrate in modo non invasivo, ad esempio come uno spray nasale, diventando di fatto delle vere e proprie “esche biochimiche”. Nei pazienti intubati, invece, potrebbero essere inserite direttamente nei polmoni, secondo il coautore dello studio Anthony Griffiths, microbiologo dei NEIDL. “All'inizio ero scettica perché sembrava troppo bello per essere vero – ha dichiarato la dottoressa Anna Honko – ma quando ho visto la prima serie di risultati in laboratorio sono rimasta semplicemente stupita”. Naturalmente sicurezza ed efficacia delle nanospugne dovranno essere dimostrate in un contesto clinico, dunque prima di essere rese disponibili potrebbe passare ancora diverso tempo. I dettagli della ricerca “Cellular Nanosponges Inhibit SARS-CoV-2 Infectivity” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Nano Letters.