I ricercatori dell'Università tecnica di Monaco (TUM) hanno sviluppato un nuovo metodo per trattare le infezioni virali utilizzando trappole. Il team di scienziati ha piegato il DNA in nanocapsule con speciali punti di legame all'interno che potrebbero catturare i virus e renderli inerti.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno sperimentato la programmazione del DNA che si piega in "blocchi" e piastre, che vengono poi assemblati in forme simili a origami. Per il nuovo lavoro, i ricercatori hanno deciso di vedere se potevano utilizzare questa tecnologia per creare corpi cavi delle dimensioni di un virus in grado di catturare virus e prevenire l'infezione cellulare.
Per fare ciò, gli scienziati hanno iniziato con una forma chiamata icosaedro, che consiste di 20 superfici triangolari. Usando l'origami del DNA, hanno creato un semiguscio di 180 subunità e allineato il centro con le molecole che si legano ai virus.
Le superfici esterne sono state quindi irradiate con luce UV e trattate con polietilenglicole e oligolisina per evitare che le trappole si decompongano nei fluidi corporei.
Gli scienziati hanno testato le trappole in colture cellulari di laboratorio contenenti siero di topo, cellule umane e virus. Queste strutture sono rimaste stabili nel siero per 24 ore e hanno catturato con successo due diversi tipi di virus: l'epatite B e i virus adeno-associati (AAV). In entrambi i casi, le trappole hanno impedito al virus di infettare le cellule umane.
"Anche un semplice semiguscio delle giuste dimensioni mostra una marcata riduzione dell'attività virale", afferma Hendrik Dietz, l'autore dello studio.
"Se mettiamo cinque siti di legame per il virus all'interno della busta, ad esempio gli anticorpi appropriati, possiamo già bloccare il virus dell'80%, se ne includiamo di più, otteniamo il blocco completo".
Il concetto di trappola per virus suona un po' familiare, ma richiede un approccio diverso. L'anno scorso, un altro gruppo di scienziati tedeschi ha sviluppato batteriofagi che imitano le strutture delle cellule polmonari con cui si lega il virus dell'influenza, riducendo il numero di virus che continuano a infettare le cellule reali.
I ricercatori affermano che il prossimo passo sarà testare queste trappole sui topi e si aspettano che siano ben tollerate dal corpo umano. E la tecnologia di base per la creazione di nanostrutture da origami di DNA potrebbe eventualmente trovare altre applicazioni.
"Oltre al suo uso proposto come trappola per virus, il nostro sistema programmabile crea anche altre possibilità", afferma Hendrik Dietz. "Sarebbe anche possibile utilizzarlo come vettore di antigene multivalente per la vaccinazione, come vettore per DNA o RNA per la terapia genica o come veicolo per farmaci".
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Materials.
2021-07-20 19:34:59
Autore: Vitalii Babkin