Lek na koronawirusa - nanotechnologia może zniszczyć COVID-19

W ubiegłym roku zespół Stanleya Qi z Uniwersytetu Stanforda rozpoczął prace nad techniką zwaną PAC-MAN, czyli profilaktycznym antywirusowym CRISPR dla ludzkich komórek (Prophylactic Antiviral CRISPR in human cells). Polega ona na wykorzystaniu CRISPR do walki z grypą.

Wszystko zmieniło się w styczniu, kiedy pojawiły się pierwsze przypadki infekcji SARS-CoV-2. Zespół Qi od razu wpadł na pomysł, by użyć narzędzia PAC-MAN do walki z koronawirusem. Od końca marca uczeni współpracują z grupą kierowaną przez Michaela Connolly'ego w celu opracowania systemu, który dostarczy PAC-MAN do komórek pacjenta.

Podobnie jak wszystkie narzędzia CRISPR, PAC-MAN składa się z enzymu - w tym przypadku to zabójczy dla wirusów enzym Cas13 - i nici prowadzącej RNA, która pokazuje Cas13 ciąć odpowiednie sekwencje nukleotydowe w genomie koronawirusa. Dzięki PAC-MAN można zneutralizować SARS-CoV-2 i zatrzymać replikację wirusa we wnętrzu ludzkich komórek.

Qi powiedział, że kluczowe dla sukcesu PAC-MAN jest znalezienie skutecznego sposobu dostarczenia go do komórek płuc. Kiedy koronawirus SARS-CoV-2, który powoduje COVID-19, atakuje płuca, napełniają się one płynem, upośledzając zdolność oddychania pacjenta.

Naukowcy odkryli, że do transportu PAC-MAN nadają się liptoidy, małe syntetyczne cząsteczki odkryte 20 lat temu przez Rona Zuckermanna. Dzisiaj uczeni wykazali, że liptoidy nie są toksyczne dla organizmu i mogą dostarczać nukleotydy zamykając je w maleńkich nanocząstkach o szerokości zaledwie jednej miliardowej metra.

Zespół Qi uważa, że można połączyć technikę PAC-MAN i liptoidy. Pod koniec kwietnia badacze ze Uniwersytetu Stanforda przetestowali jeden rodzaj lipitoidu - Lipitoid 1 - który sam się łączy z DNA i RNA w nośniki PAC-MAN w próbce ludzkich nabłonkowych komórek płucnych. Cząsteczka działała bardzo dobrze i zmniejszyła ilość SARS-CoV-2 w roztworze o ponad 90 proc.

Technika PAC-MAN może być skutecznym sposobem walki z COVID-19, ale konieczne są dalsze badania.