뮌헨 공과 대학(TUM)의 연구원들이 트랩을 사용하여 바이러스 감염을 치료하는 새로운 방법을 개발했습니다. 과학자 팀은 DNA를 내부에 특수 결합 지점이 있는 나노캡슐로 접혀 바이러스를 포획하고 불활성화할 수 있습니다.
지난 몇 년 동안 과학자들은 "블록"과 판으로 접힌 다음 종이접기 같은 모양으로 조립되는 프로그래밍 DNA를 실험해 왔습니다. 새로운 작업을 위해 연구원들은 이 기술을 사용하여 바이러스를 포획하고 세포 감염을 예방할 수 있는 바이러스 크기의 중공체를 만들 수 있는지 확인하기로 결정했습니다.
이를 위해 과학자들은 20개의 삼각형 표면으로 구성된 20면체라는 모양으로 시작했습니다. 그들은 DNA 종이접기를 사용하여 180개의 서브유닛으로 구성된 반 껍질을 만들고 중심을 바이러스에 결합하는 분자와 정렬했습니다.
그런 다음 외부 표면에 자외선을 조사하고 트랩이 체액에서 분해되는 것을 방지하기 위해 폴리에틸렌 글리콜과 올리고리신으로 처리했습니다.
과학자들은 마우스 혈청, 인간 세포 및 바이러스를 포함하는 실험실 세포 배양에서 트랩을 테스트했습니다. 이러한 구조는 24시간 동안 혈청에서 안정적으로 유지되었으며 두 가지 다른 유형의 바이러스인 B형 간염 및 아데노 관련 바이러스(AAV)를 성공적으로 포착했습니다. 두 경우 모두 트랩이 바이러스가 인간 세포를 감염시키는 것을 방지했습니다.
이 연구의 저자인 Hendrik Dietz는 “적절한 크기의 단순한 반쪽 껍질조차도 바이러스 활동의 현저한 감소를 보여줍니다.
"예를 들어 적절한 항체와 같이 바이러스에 대한 5개의 결합 부위를 봉투 안에 넣으면 이미 바이러스를 80% 차단할 수 있으며 더 많이 포함하면 완전한 차단을 달성할 수 있습니다."
바이러스 트랩의 개념은 다소 친숙하게 들리지만 다른 접근 방식을 취합니다. 작년에 다른 독일 과학자 그룹은 인플루엔자 바이러스가 결합하는 폐 세포 구조를 모방하여 실제 세포를 계속 감염시키는 바이러스의 수를 줄이는 박테리오파지를 개발했습니다.
연구원들은 다음 단계가 쥐를 대상으로 이러한 트랩을 테스트하는 것이며 인체에서 잘 견딜 수 있을 것으로 기대한다고 말했습니다. 그리고 DNA 종이접기에서 나노구조를 만드는 기본 기술은 결국 다른 응용 분야를 찾을 수 있습니다.
"바이러스 트랩으로 제안된 사용 외에도 우리의 프로그래밍 가능한 시스템은 다른 가능성도 만들어냅니다."라고 Hendrik Dietz는 말합니다. "또한 백신 접종을 위한 다가 항원 운반체, 유전자 치료를 위한 DNA 또는 RNA 운반체, 또는 약물의 매개체로 사용하는 것이 가능할 것입니다."
이번 연구는 네이처 머티리얼즈 저널에 게재됐다.
2021-07-20 19:34:59
작가: Vitalii Babkin