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誘餌納米粒子會模仿普通細(xì)胞，就像海綿一樣吸收病毒，會抑制它們感染身體的其他部分。

在一項新研究中，來自西北大學(xué)的合成生物學(xué)家著手闡明使誘餌納米粒子有效和抵抗病毒逃逸所需的設(shè)計規(guī)則。在設(shè)計和測試了各種迭代之后，研究人員確定了一套廣泛的誘餌--所有的誘餌都可以用不同的方法制造--對原始病毒和突變體都有難以置信的效果。

事實上，跟傳統(tǒng)的、基于蛋白質(zhì)的抑制劑藥物相比，誘餌納米顆粒對自然發(fā)生的病毒變異體的抑制效果高達(dá)50倍。當(dāng)對旨在抵抗此類治療的病毒突變體進(jìn)行測試時，誘餌納米粒子在抑制感染方面的效果高達(dá)1500倍。

盡管還需要更多的研究和臨床評估，但研究人員相信，誘餌納米粒子輸液有朝一日有可能被用來治療嚴(yán)重或長期的病毒感染患者。

這項研究的論文最近發(fā)表在《Small》上。據(jù)了解，在這篇論文中，研究小組在細(xì)胞培養(yǎng)中對誘餌納米顆粒針對母體SARS-CoV-2病毒和五個變種（包括β、δ、δ-plus和λ）進(jìn)行了測試。

該研究的共同第一作者、西北大學(xué)的Joshua Leonard表示：“我們發(fā)現(xiàn)，誘餌納米顆粒是所有這些不同病毒變種的有效抑制劑。即使是逃避其他藥物的變體也沒有逃避我們的誘餌納米顆粒?！?/p>

“在我們進(jìn)行研究時，不同的變體不斷在世界各地出現(xiàn)，”西北大學(xué)的Neha Kamat，該研究的共同第一作者補充道，”我們不斷地測試我們的誘餌以對抗新的變體，它們則只是不斷地工作。這非常有效?！?/p>

據(jù)了解，Leonard是西北大學(xué)麥考密克工程學(xué)院的化學(xué)和生物工程副教授。Kamat是麥考密克學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程的助理教授。兩人都是西北大學(xué)合成生物學(xué)中心的主要成員。

病毒進(jìn)化過程中遭遇的困難

隨著SARS-CoV-2病毒的變異而產(chǎn)生新的變種，一些治療方法在對抗不斷演變的病毒方面變得不那么有效。就在上個月，美國食品和藥物管理局暫停了幾種單克隆抗體治療方法。

但即使在治療失敗的情況下，新研究中的誘餌納米粒子也從未失去效力。Leonard指出，這是因為誘餌將SARS-CoV-2置于進(jìn)化的巖石和硬地方之間。

SARS-CoV-2通過將其刺突蛋白跟人類血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)受體結(jié)合來感染人類細(xì)胞。ACE2是細(xì)胞表面的一種蛋白質(zhì)，這為病毒提供了一個入口。

為了設(shè)計誘餌納米顆粒，西北大學(xué)的團(tuán)隊使用了從所有細(xì)胞類型中自然釋放的納米級顆粒。他們設(shè)計了產(chǎn)生這些顆粒的細(xì)胞從而使其過度表達(dá)ACE2的基因，這能讓顆粒表面出現(xiàn)許多ACE2受體。當(dāng)病毒跟誘餌接觸時，它跟這些受體而不是與真正的細(xì)胞緊密結(jié)合，這使病毒無法感染細(xì)胞。

Leonard說道：“病毒要想進(jìn)入細(xì)胞就必須跟ACE2受體結(jié)合。誘餌納米顆粒對SARS-CoV-2來說是一個進(jìn)化上的挑戰(zhàn)。該病毒必須想出一種完全不同的方式進(jìn)入細(xì)胞以避免使用ACE2受體的需要。沒有發(fā)現(xiàn)明顯的進(jìn)化逃逸路線?！?/p>

未來的好處

除了對抗藥性病毒有效之外，誘餌納米顆粒還具有其他一些好處。由于它們是生物而非合成材料，所以納米粒子不太可能引起免疫反應(yīng)。我們這回到，免疫反應(yīng)會導(dǎo)致炎癥并可能干擾藥物的療效。此外，它們還表現(xiàn)出低毒性，這使得它們特別適合用于治療重病患者的持續(xù)或重復(fù)給藥。

當(dāng)COVID-19大流行開始時，研究人員和臨床醫(yī)生在發(fā)現(xiàn)該病毒和開發(fā)治療該病毒的新藥物之間出現(xiàn)了令人不安的差距。對于下一次大流行，誘餌納米粒子可以在疫苗開發(fā)之前提供一種快速、有效的治療。

“誘餌策略是你可以嘗試的最直接的東西之一。只要你知道病毒使用的受體你就可以開始用這些受體構(gòu)建誘餌粒子。我們有可能快速采用這樣的方法以在未來病毒大流行的關(guān)鍵早期階段減少嚴(yán)重疾病和死亡，”Leonard說道。

關(guān)鍵詞：西北大學(xué) 研究人員治療方法