全球新冠最新进展:美发现纳米陷阱能早期清除

  有一种爱叫相守        2021-04-29 10:26:16

突破变种限制的新冠疗法!科学家开发“纳米陷阱”将新冠病毒扼杀于感染初期


在疫苗研究如火如荼的同时,各国的实验室也同时在开发针对新冠病毒的药物。27日,辉瑞公司CEO Albert Bourla表示,该公司的实验性口服新冠治疗药物有望在今年年底上市。该药物被设计为一款侧重于轻症治疗的口服药物,可以在出现新冠感染迹象时就开出处方。


与此同时,芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的研究人员也公开了一种全新的新冠潜在疗法:使用纳米粒子捕获体内的SARS-CoV-2病毒,然后利用人体自身的免疫系统破坏它。


这些“纳米陷阱”通过模仿病毒感染的靶细胞来吸引病毒。当病毒与纳米陷阱结合时,陷阱会将病毒与其他细胞隔离开,并将其靶向以被免疫系统破坏。


从理论上讲,这些纳米陷阱也可以用于病毒的变体,从而导致潜在的抑制病毒前进的新方法。尽管该疗法仍处于测试的早期阶段,但研究人员预想可以通过鼻喷雾剂的形式将其推向市场。这项研究发表于4月19日的Matter期刊上。


为了设计纳米陷阱,由博士后陈敏(Min Chen)和研究生吉尔·罗森伯格(Jill Rosenberg)领导的研究小组研究了SARS-CoV-2与细胞结合的机制:新冠病毒表面的一种穗状蛋白与人体细胞ACE2受体蛋白结合。

全球新冠最新进展:美发现纳米陷阱能早期清除


纳米陷阱与SARS-CoV-2的卡通渲染图。纳米陷阱具有黄色核心,绿色磷脂壳和红色功能化颗粒以结合病毒(ACE2或中和抗体)。病毒蛋白被膜显示为灰色,并饰以尖刺蛋白(绿色)和糖蛋白(红色)。图源:Huang Lab


为了创建可以以相同方式与病毒结合的陷阱,他们设计了在其表面上具有高密度ACE2蛋白的纳米颗粒。同样,他们设计了在表面上具有中和抗体的其他纳米颗粒。(当有人感染时,这些抗体会在人体内产生,并被设计为以各种方式锁定在冠状病毒上)。


ACE2蛋白和中和抗体都已用于COVID-19的治疗,但是通过将它们附着在纳米颗粒上,研究人员创建了一个更加强大的系统来捕获和消除病毒。


研究人员在小鼠模型中测试了该系统的安全性,未发现毒性。然后,他们在组织培养板的人肺细胞中测试了纳米陷阱对伪病毒(一种伪效较弱的病毒,不会复制)的伪病毒,并发现它们彻底阻止了病毒进入细胞。


一旦假病毒将自身结合到纳米颗粒上(在注射后大约需要10分钟的测试时间),纳米颗粒就会使用一种称为人体巨噬细胞的分子来吞噬并降解纳米陷阱。巨噬细胞通常会吞噬体内的纳米颗粒,但是纳米陷阱分子会加速这一过程。纳米粒子在48小时内被清除并降解。


研究人员还在离体肺灌注系统中用假病毒对纳米颗粒进行了测试,发现它们完全阻断了肺部感染。与单独中和抗体或可溶性ACE2相比,他们的系统对病毒的抑制作用要好10倍。


接下来,这只横跨了化学、生物学和医学多个学科的团队希望进一步测试该系统,包括对活病毒和许多病毒变体进行更多测试。纳米阱可以储存在标准的冷冻室中,并最终可以通过鼻内喷雾剂给药,这可以将它们直接置于呼吸系统中并使它们最有效。


罗森伯格说:“这就是这种纳米陷阱的强大所在。”“它很容易调节。我们可以根据我们对新变种的需求,切换出不同的抗体或蛋白质或靶向不同的免疫细胞。”研究人员希望可以通过优化纳米陷阱的配方来创建疫苗,从而为该病毒创建最终的治疗系统。


纳米陷阱能清除冠状病毒


美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究人员设计了一种全新的、有潜力的新冠肺炎疗法:纳米颗粒可以在体内捕获新冠病毒,然后利用人体免疫系统摧毁它。


这些纳米陷阱能通过模仿病毒感染的目标细胞来吸引病毒。当病毒与纳米陷阱结合时,陷阱就会将病毒与其他细胞隔离,并将其作为免疫系统破坏的目标。


理论上,这些纳米陷阱也可以用于病毒的变种,从而产生一种抑制病毒发展的新方法。尽管这种疗法仍处于早期测试阶段,但研究人员设想,它可以通过鼻腔喷雾剂来治疗新冠肺炎。


相关论文发表在近日的《物质》上。“自新冠肺炎大流行开始以来,我们团队一直在开发这种治疗新冠肺炎的新方法。”负责这项研究的助理教授黄俊(音译)说,“我们已经进行了严格的测试证明这些纳米陷阱是有效的,我们对它们的潜力感到兴奋。”


为了设计纳米陷阱,由博士后学者陈敏(音译)和研究生Jill Rosenberg领导的研究小组研究了新冠病毒与细胞的结合机制:其表面的刺突蛋白,与人类细胞的ACE2受体蛋白结合。于是,他们设计了表面含有高密度ACE2蛋白质的纳米颗粒,以及表面带有中和抗体的纳米颗粒。当人被感染时,这些抗体会在体内产生,并以各种方式附着在冠状病毒上。


ACE2蛋白和中和抗体都已用于新冠肺炎的治疗,但通过将它们附着在纳米颗粒上,研究人员创造了一种更强大的捕获和消除病毒的系统。纳米颗粒由FDA批准的聚合物和磷脂制成,直径约为500纳米——比细胞小得多。这意味着纳米陷阱可以到达体内更多的区域,更有效地捕获病毒。


研究人员在小鼠模型上测试了该系统的安全性,发现没有毒性。然后,他们在组织培养板中的人类肺细胞中测试了纳米陷阱与假病毒的对抗,发现它们完全阻止了假病毒进入细胞。假病毒是一种没有复制能力的病毒模型。


好消息!新冠口服药要来了?辉瑞人体试验已经开始!


治疗新冠的口服药物,可能马上就要来了!!


就在3月23日,辉瑞公司在官网发布声明称,他们研发的新冠口服药物获得巨大进展,已经正式进入了临床试验阶段。

全球新冠最新进展:美发现纳米陷阱能早期清除


这也是全世界首个正式进入临床试验阶段的新冠治疗药物,如果这款药物被证实安全有效,那么将给全球新冠防疫带来重大进展。


不仅仅是辉瑞,美国再生元制药公司(Regeneron)也在近日表示,他们在一项最新的实验中采用了抗体鸡尾酒疗法,成功将新冠住院或死亡风险降低70%,症状持续时间从14天减少10天,结果非常乐观~


面临着当下随时可能到来的变异病毒爆发,辉瑞和再生元的消息可以说是相当利好,药物和新治疗手段的加入,将弥补疫苗的不足,给新冠抗疫带来更多的希望。


接受采访时,辉瑞公司负责人表示,口服药的研发和疫苗研发不同,这又是另外一种给疫情带来重大转机的因素。


“医生可以把药开给病人,病人带回家服用就行。”

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辉瑞目前暂时没有透露有关这款药物的过多信息,官网显示这是一种蛋白酶抑制剂,可以有效控制病毒在细胞中复制,先前已经被证实对其他病毒病原体有效,比如HIV、丙肝病毒等。


目前,这款药物是设计让患者在症状轻微或是无症状时就服用,避免出现重症情况。


为了进行此次人体试验,辉瑞一共招募了60名测试者,每天服用2次安全计量单额药物,持续5天。


按照计划,辉瑞将在4月6日在发布会上公布这款药物的具体测试数据。

全球新冠最新进展:美发现纳米陷阱能早期清除


如果药物测试证明有效,辉瑞公司将继续对新冠患者进行测试,届时倘若一切顺利,药物也将尽快投入生产上市。


除此外,辉瑞还在研究其他可以通过静脉注射的新冠药物,目前相关临床试验正在计划当中。


不仅仅是辉瑞这边有进展,隔壁再生元公司的抗体鸡尾酒疗法也取得了不错的进展。


简单来说,这种疗法就是综合两种不同的抗体药物进行治疗,从去年9月起对4500人展开了大型临床试验,结果证实的确可以降低住院和死亡风险。


该公司数据显示,后期实验中,接受低剂量抗体药物的患者中只有1%的人住院或是死亡,而注射安慰剂的患者则有3.2%的比例住院或是死亡。


结果显示,只要患者在出现症状或者确诊10天内对症下药,可以将住院和死亡几率降低70%。

全球新冠最新进展:美发现纳米陷阱能早期清除


不论是辉瑞的口服药物,还是再生元这边的疗法研究,对于即将面临变异病毒袭击的小伙伴们来说,都是值得激动的事情。


希望更多的药物和治疗手段能够不断涌现,希望人类可以彻底攻克新冠难关!!


来源: 埃德蒙顿微生活,前瞻网,科学网

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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