Zelluläre Nanoschwämme könnten SARS-CoV-2 aufsaugen

Ein Nanopartikel-Köder mit natürlichen Angriffspunkten lockt SARS-CoV-2 von den Zellen weg

22.06.2020 - USA

Wissenschaftler machen Überstunden, um eine wirksame Behandlung für Covid-19 zu finden, die Krankheit, die durch das neue Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht wird. Viele dieser Bemühungen zielen auf einen bestimmten Teil des Virus ab, wie zum Beispiel das Spike-Protein. Nun haben Forscher, über die in Nano Letters berichtet wird, einen anderen Ansatz gewählt und Nanoschwämme verwendet, die mit menschlichen Zellmembranen - den natürlichen Angriffspunkten des Virus - beschichtet sind, um SARS-CoV-2 aufzusaugen und es daran zu hindern, Zellen in einer Petrischale zu infizieren.

Um Zugang zu erhalten, verwendet SARS-CoV-2 sein Spike-Protein, um sich an zwei bekannte Proteine auf menschlichen Zellen, genannt ACE2 und CD147, zu binden. Diese Interaktionen zu blockieren, würde das Virus davon abhalten, Zellen zu infizieren, weshalb viele Forscher versuchen, Medikamente zu identifizieren, die gegen das Spike-Protein gerichtet sind. Anthony Griffiths, Liangfang Zhang und Kollegen hatten eine andere Idee: einen Nanopartikel-Köder mit den natürlichen Angriffszielen des Virus, darunter ACE2 und CD147, herzustellen, um SARS-CoV-2 von den Zellen wegzulocken. Und um diese Idee zu testen, führten sie Experimente mit dem eigentlichen SARS-CoV-2-Virus in einem Labor der Biosicherheitsstufe 4 durch.

Die Forscher beschichteten einen Nanopartikel-Polymerkern mit Zellmembranen entweder aus menschlichen Lungenepithelzellen oder Makrophagen - zwei Zelltypen, die mit SARS-CoV-2 infiziert sind. Sie zeigten, dass die Nanoschwämme ACE2 und CD147 sowie andere Zellmembranproteine hatten, die aus dem Polymerkern nach außen ragten. Bei Verabreichung an Mäuse zeigten die Nanoschwämme keine kurzfristige Toxizität. Dann behandelten die Forscher die Zellen in einer Schale mit SARS-CoV-2 und den Lungenepithel- oder Makrophagen-Nanospongos. Beide Köder neutralisierten SARS-CoV-2 und verhinderten, dass SARS-CoV-2 in ähnlichem Ausmass Zellen infizierte. Die Forscher planen, die Nanoschwämme als nächstes an Tieren zu testen, bevor sie zu klinischen Studien am Menschen übergehen. Theoretisch würde der Ansatz mit den Nanoschwämmen auch dann funktionieren, wenn SARS-CoV-2 mutiert, um anderen Therapien zu widerstehen, und es könnte auch gegen andere Viren eingesetzt werden, sagen die Forscher.

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