Ученые разработали инновационный антивирусный наногель

Международная междисциплинарная команда вирусологов и биохимиков, в которую входят ученые из Свободного университета Берлина, разработала недорогие наногели, способные эффективно предупреждать вирусные инфекции. Эластичные наногели имитируют рецепторы клеточной поверхности, к которым крепятся некоторые семейства вирусов. Патогены прикрепляются к молекулам наногеля, значительно уменьшая риск инфицирования клеток. Результаты исследования опубликованы в онлайн-журнале ACS Nano.

Медицинскому исследованию предстоит пройти нелегкий путь из-за огромного числа существующих вирусов. Большинство доступных на сегодня медикаментов эффективно защищают только от одного вируса или нескольких схожих, так как блокируют лишь определенные вирусные белки, предотвращая цикл вирусной репликации в зараженных клетках. Вдобавок к возможным побочным эффектам этих веществ появление резистентных вирусных штаммов представляет серьезную опасность.

Несмотря на многообразие видов и морфологий, многие вирусы отчасти схожи. Они часто поливалентно взаимодействуют со специфическими рецепторами и корецепторами на поверхности клеток, с помощью которых они осуществляют изначальный контакт и распространение внутри клеток. Нарушение сложного механизма взаимодействия клетки и вируса - ключевая область исследования для разработки эффективных антивирусных средств широкого спектра.

Протеогликаны гепарансульфата (HS) формируют входные порты в клеточной мембране для различных вирусов. Уже разработано много типов наночастиц, предназначенных для блокировки проникновения вируса в клетку посредством молекул HS. В целом они основаны на жестких материалах, наподобие частиц золота и серебра. Использование более мягких и эластичных веществ в качестве альтернативы в этом вопросе пока мало исследовано.

Сейчас немецко-индийская команда ученых разработала наногели с разными степенями эластичности, имитирующими клеточные белки HS. Активное соединение, основанное на дендритном полиглицериновом сульфате, способно эффективно и постоянно захватывать и изолировать вирусы, тем самым предотвращая заболевания. Эти наногели могут легко адаптироваться к поверхности вируса, что увеличивает их поливалентные взаимодействия с частицами вируса и снижает вероятность отсоединения патогенов.

Исследователи синтезировали два сульфатированных наногеля, работающих против герпеса и артеривирусов у людей и животных. Сгенерированные наногели могут достичь ингибирующего эффекта в 90% случаев. Вещества остаются активными довольно долго, а также предоставляют защиту от вирусных частиц, испущенных зараженными клетками. Наногели можно изготовить по достаточно низкой цене (если сравнивать с производством традиционных антивирусных средств). Таким образом, их можно применять и в лечении животных. Кроме того, полимерные гели безвредны, могут распадаться на более мелкие фрагменты и выводиться через почки.