Závažný akutní respirační syndrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2) je vysoce nakažlivý. Jakmile se virus usadí, může způsobit onemocnění COVID-19, u kterého není známo žádné léčení, vakcína nebo specifické ošetření.
Lékaři mohou léčit pouze symptomy pacienta a doufat, že jsou dostatečně silní a bez skrytých komplikací plic.
Je to situace, která nechala tolik lidí na celém světě v nebezpečí smrti a vědci v laboratořích se snaží najít lék nebo vakcínu, aby zachránili životy a vrátili život do normálu.
Jeden takoý výzkum vede profesor Thomas Webster, chemický inženýr na Northeastern University. Webster se společně se svými kolegy v Centru pro kontrolu a prevenci nemocí specializuje na vývoj medicíny, která léčí nemoci pomocí nanočástic.
Tím, že pracuje v nanoměřítku, je schopen vytvářet léčby, které bojují proti viru podobné velikosti. Každý koronavirus má průměr asi 125 nm (0,125 um), což je přibližně stejná velikost jako částice, které podává léčiva, což je asi 1/10 velikosti červených krvinek.
"Musíte myslet v tomto rozsahu velikostí, v rozsahu velikosti nanočástic, pokud chcete detekovat viry, pokud je chcete deaktivovat," říká Webster.
Webster plánuje vyvinout nanočástice, které se mohou k viru připojit a narušit jejich strukturu, schopnost regenerovat nebo dokonce zabránit jejich přežití. Toho lze dosáhnout zpracováním infračerveným světlem.
Je to oblast výzkumu zvaná theranostika, která kombinuje terapeutické i diagnostické přístupy. Léčba založená na této práci již našla úspěch pomocí nanočástic k rozrušení a usmrcení mikrobů, které způsobují tuberkulózu a chřipku.
"Není to jen jeden přístup k detekci, zda máte virus, a další přístup k použití terapie, ale mít stejnou částici, stejný přístup, jak pro detekci, tak pro terapii," vysvětluje Webster.
Zatímco většina léků pomáhá pacientovi léčit nebo bojovat s nemocí nějakým způsobem, práce společnosti Webster je zaměřena na napadení viru, ať už je kdekoli.
Virus žije v malých kapičkách vody, které jsou přenášeny z člověka na člověka ze vzduchu, který dýcháme ale také do něj kýcháme, kašleme nebo mluvíme. Virus však může také žít na povrchu, jako jsou kliky dveří, pracovní desky, tlačítka výtahů a zábradlí.
Krása použití nanočástic k zastavení šíření viru spočívá v tom, že jej mohou deaktivovat dříve, než vstoupí do těla. Nastříkat nanočástice na povrchy, kde se mohou smíchat s virem, je dostačující pro to, aby zahájily útok. Virus pak může zůstat na povrchu nebo vstoupit do těla, ale byl by zcela benigní a neschopný způsobit COVID.
Mezitím konvenční medicína často používá syntetické nebo přírodní molekulární struktury, ale to může mít často nepřijemné vedlejší účinky. Léčba, která ničí rakovinné buňky, může také zabíjet zdravé buňky.
"Totéž by se mohlo stát se syntetickou chemií k léčbě viru," říká Webster, "kde molekuly zabíjejí mnohem víc než jen virus."
Nanomedicíny jsou však tak malé, že mohou volně procházet krevním řečištěm, aniž by způsobovaly poškození buněk a čekaly, až budou přitahovány virem, na který se mohou navázat.
"Téměř jako inspektor mohou obíhat krevní oběh," popisuje Webster. "Mohou mnohem snáze a za mnohem delší dobu zkoumat vaše tělo a zkoušet detekovat viry." Dodává však: „Musíte určit, co musíme vložit do nanočástice, aby byla přitahována k tomuto viru. Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí to musí vědět, protože vyvinuli sadu, která dokáže určit, zda máte COVID-19, chřipku nebo něco jiného. “
Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí musí být s nanočásticemi opatrné, protože nanočástice mají potenciál pohybovat se kdekoli v těle. Jak uvádí tisková zpráva Severovýchodní univerzity, „nanočástice jsou z důvodu své velikosti všudypřítomné (možná až příliš všudypřítomné), aby prosakovaly jinými částmi těla. Aby se toto riziko snížilo, laboratoř společnosti Webster se zaměřila na používání oxidu železa. Částice zahrnují chemii, která je pro naše těla a výživu přirozená. “
Použitím oxidu železa mohou být nanočástice také zaměřeny na magnetická pole a soustředit léčbu na oblast, která je citlivá na virus, jako jsou například plíce.
"... prostě musíme udělat studie, abychom ukázali, že železné nanočástice se nedostanou do mozku nebo ledvin," říká Webster, "že tyto nanočástice jdou přesně tam, kam chcete. K viru."
Nanočástice mohou také pomoci pacientům s nedostatkem železa. Jak poznamenává Webster, „… pokud máte virovou infekci, potřebujete více železa, protože byste mohli být anemičtí v závislosti na tom, jak špatná je infekce. Ve skutečnosti vyvíjíme tyto nanočástice z chemických látek, které mohou pomoci vašemu zdraví. “
Pokud by mohly být vyvinuty správné nanočástice jako metoda neutralizace koronaviru uvnitř i vně těla a poskytnout nutriční přínosy, je možné, že nanomedicína by mohla konečně ovlivnit globální zdraví, jak to nano-vědci vždy slibovali.
Řešení největších zdravotních problémů na světě by bylo možné provést pomocí nejmenšího léku na světě.
Fotografický kredit: NIAID-RML, CDC from Pexels, a Anna Shvets from Pexels
