Πόσο πιο υγιής θα γινόταν η ζωή μας, εάν με έναν απλό ψεκασμό θα μπορούσαμε να προστατευτούμε από αναπνευστικές λοιμώξεις, όπως ο κορωνοϊός και η γρίπη; Οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins σκέφτηκαν να δημιουργήσουν ένα απλό και αποτελεσματικό «όπλο» κατά των ιών και των παθογόνων οργανισμών που εισέρχονται στον οργανισμό μέσω της εισπνοής.
Ειδικότερα, κατασκεύασαν λεπτές, νηματοειδείς σειρές μορίων που ονομάζονται υπερμοριακά νήματα και έχουν σχεδιαστεί για να ψεκάζονται στη μύτη, εμποδίζοντας αυτούς τους επιβλαβείς ιούς και βακτήρια να εισέλθουν στους πνεύμονες και να προκαλέσουν κάποια μόλυνση στον οργανισμό.
«Η θεωρία μας βασίζεται στο ότι τα νημάτια θα λειτουργούν σαν σφουγγάρι που θα απορροφούν τον ιό SARS-COV-2, που προκαλεί τη λοίμωξη COVID-19, αλλά και άλλους ιούς πριν προλάβουν να προσκολληθούν με τα κύτταρα των αεραγωγών. Ακόμη και αν το θεραπευτικό σχήμα καταφέρει να εμποδίσει τον ιό για μία ή δύο ώρες, αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο όταν οι άνθρωποι βρίσκονται σε δημόσιο χώρο» ανέφερε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Honggang Cui, βασικός ερευνητής στο Ινστιτούτο ΝανοΒιοτεχνολογίας και αναπληρωτής καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στη Σχολή Μηχανικής Whiting του Johns Hopkins.
Το κλειδί αυτής της προσέγγισης, που παρουσιάζεται σε μελέτη στο Matter, είναι ο τρόπος με τον οποίο τα νημάτια μεταφέρουν τον υποδοχέα που ονομάζεται μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης-2 ή ACE2. Αυτοί οι υποδοχείς βρίσκονται σε κύτταρα στη ρινική επένδυση, στην επιφάνεια των πνευμόνων και στο λεπτό έντερο και έχουν πολλούς βιολογικούς ρόλους, όπως τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης και της φλεγμονής.
Πρόκειται βέβαια για τον υποδοχέα που παίζει τον βασικότερο ρόλο στη νόσηση από κορωνοϊό, καθώς η πρωτεΐνη ακίδα του ιού προσδένεται σε αυτόν τον υποδοχέα, επιτρέποντας τα κύτταρά του να εισχωρήσουν στον οργανισμό και να πολλαπλασιαστούν.
Οι ερευνητές γνωρίζουν πλέον ότι η προσθήκη επιπλέον ACE2 στους αεραγωγούς μπορεί να εμποδίσει την είσοδο του ιού, εμποδίζοντας ουσιαστικά τον ιό να συνδεθεί με το ACE2 στους πνεύμονες. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο υποδοχέας ACE2 έχει βιολογικές λειτουργίες, η απλή χορήγηση περισσότερων ACE2 στον οργανισμό ενδεχομένως να δημιουργήσει επιπλοκές.
Γι’ αυτό, το καινοτόμο νημάτιο με την ονομασία fACE2 λειτουργεί ως «δόλωμα» για να προσδεθεί ο ιός. Κάθε νήμα προσφέρει αρκετούς υποδοχείς για να προσκολληθεί η πρωτεΐνη ακίδας του ιού, αδρανοποιώντας τις βιολογικές λειτουργίες του ACE2 για την αποφυγή πιθανών παρενεργειών.
«Έχουμε σκεφτεί να χορηγείται ως ρινικό ή στοματικό σπρέι, επιτρέποντάς του να αιωρείται στους πνεύμονες ή να εγκαθίσταται στην επιφάνεια των αεραγωγών και των πνευμόνων. Στην πράξη, όταν ένα άτομο εισπνεύσει τον κορωνοϊό, ο ιός θα ξεγελαστεί και θα συνδεθεί με τον υποδοχέα δόλωμα και όχι με τους υποδοχείς ACE2 στα κύτταρα» εξηγεί ο δρ. Honggang Cui.
Τα πειράματα σε μοντέλα απέδειξαν ότι το νημάτιο όχι μόνο υπήρχε στους πνεύμονες των τρωκτικών έως και 24 ώρες αργότερα, αλλά δεν προκάλεσε φλεγμονή ή εμφανή βλάβη στις δομές των πνευμόνων, γεγονός που υποδηλώνει ότι το fACE2 θα μπορούσε να είναι ασφαλές.
Σημαντικό θεωρείται, τέλος, το γεγονός ότι, λόγω αυτής του της λειτουργίας, θα μπορούσε να λειτουργήσει αποτελεσματικά έναντι οποιασδήποτε παραλλαγής, προβλέπουν οι ερευνητές.
