Por Redação O Sul | 19 de junho de 2020
Nanopartículas envoltas em membranas de células pulmonares humanas e membranas de células imunes humanas podem atrair e neutralizar o vírus SARS-CoV-2 na cultura de células, fazendo com que o vírus perca sua capacidade de sequestrar células hospedeiras e se reproduzir.
Os primeiros dados que descrevem essa nova direção de combate à Covid-19 foram publicados em 17 de junho na revista “Nano Letters”. As “nanoesponjas” foram desenvolvidas por engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego e testadas por pesquisadores da Universidade de Boston (EUA). Os pesquisadores da UC San Diego chamam suas nanopartículas de nanoescala de “nanoesponjas” porque elas absorvem patógenos e toxinas prejudiciais.
Em experiências de laboratório, tanto os tipos de “nanoesponjas” das células pulmonares e do sistema imunológico fizeram o vírus SARS-CoV-2 perder cerca de 90% da sua infectividade viral de acordo com a dose. A infectividade viral é uma medida da capacidade do vírus de entrar na célula hospedeira e explorar seus recursos para replicar-se e produzir partículas virais infecciosas adicionais.
Em vez de atacarem o próprio vírus, essas “nanoesponjas” são projetadas para proteger as células saudáveis que o vírus invade.
Abordagem inovadora
“Tradicionalmente, os desenvolvedores de medicamentos para doenças infecciosas mergulham profundamente nos detalhes do patógeno, a fim de encontrar alvos drogáveis. Nossa abordagem é diferente. Só precisamos saber quais são as células-alvo. E então pretendemos proteger os alvos criando engodos biomiméticos”, disse Liangfang Zhang, professor de nanoengenharia da Faculdade de Engenharia da UC San Diego.
Seu laboratório criou essa plataforma de “nanoesponjas” biomiméticas há mais de uma década e, desde então, elas são desenvolvidas para uma ampla gama de aplicações. Quando o novo coronavírus apareceu, a ideia de usar a plataforma de nanopartículas para combatê-lo chegou a Zhang “quase imediatamente”, disse ele.
Além dos dados encorajadores sobre a neutralização do vírus na cultura de células, os pesquisadores observam que as “nanoesponjas” cobertas com fragmentos das membranas externas dos macrófagos podem ter um benefício adicional: absorver proteínas de citocinas inflamatórias, implicadas em alguns dos aspectos mais perigosos da Covid-19 e que são impulsionadas pela resposta imune à infecção.
Fazendo e testando
Cada “nanoesponja” para Covid-19 – mil vezes menor que a largura de um cabelo humano – consiste em um núcleo de polímero revestido em membranas celulares extraídas de células epiteliais pulmonares tipo II ou células de macrófagos. As membranas cobrem as esponjas com todos os mesmos receptores de proteína que as células que representam – e isso inclui inerentemente todos os receptores que o SARS-CoV-2 usa para entrar nas células do corpo.
Os pesquisadores prepararam várias concentrações diferentes de “nanoesponjas” em solução para testar contra o novo coronavírus. Para testar a capacidade das “nanoesponjas” de bloquear a infectividade por SARS-CoV-2, os pesquisadores da UC San Diego procuraram uma equipe do Laboratório Nacional de Doenças Infecciosas Emergentes (NEIDL) da Universidade de Boston para realizar testes independentes. Neste laboratório BSL-4 – o mais alto nível de biossegurança de um centro de pesquisa –, os pesquisadores, liderados por Anthony Griffiths, professor associado de microbiologia da Faculdade de Medicina da Universidade de Boston, testaram a capacidade de várias concentrações de cada tipo de “nanoesponja” para reduzir a infectividade do vírus SARS-CoV-2 vivo – as mesmas cepas que estão sendo testadas em outras pesquisas terapêuticas e de vacinas contra a Covid-19.
A uma concentração de 5 miligramas por mililitro, as esponjas envoltas em membrana das células pulmonares inibiram 93% da infecciosidade viral do SARS-CoV-2. As cobertas por macrófagos inibiram 88% da infecciosidade viral do SARS-CoV-2 (a infecciosidade viral é uma medida da capacidade do vírus de entrar na célula hospedeira e explorar seus recursos para replicar-se e produzir partículas virais infecciosas adicionais).
