Eiwit-nanoringen ontworpen om het SARS-CoV2-virus te detecteren en te neutraliseren

Een internationaal team van wetenschappers heeft een nieuw ringvormig eiwit-nanomateriaal ontwikkeld dat in staat is zich sterk te binden aan het SARS-CoV2-virus en het te neutraliseren. De studie, gepubliceerd in Geavanceerde gezondheidszorgmaterialenbenadrukt de veelzijdigheid van het systeem dat is ontworpen om de nanoringen te ontwerpen, die therapeutische en diagnostische mogelijkheden kunnen integreren en kunnen worden aangepast om andere virussen te bestrijden.

Het werk werd uitgevoerd door onderzoekers van het Instituut voor Biotechnologie en Biogeneeskunde van de Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) en de Nationale Raad voor Wetenschappelijk en Technisch Onderzoek (CONICET) van Argentinië.

Het nieuwe nanomateriaal wordt gevormd door een skelet op basis van recombinante ringachtige eiwitten (RLP’s), waarin miniproteïnen zijn opgenomen die door het team van experts in een eerder onderzoek zijn gemaakt.

Deze structuur (RLP-1,3), die tot twintig bevestigingspunten van de miniproteïnen aan het virus bevat, assembleert zichzelf tot stabiele, biocompatibele en homogene nanodeeltjes die zich zeer krachtig hechten aan het infectieuze deeltje van het virus, Spike-ACE2, en dit neutraliseren.

“De virusbindende activiteit van het nieuwe nanodeeltje overtreft die van standaard monoklonale antilichamen en klinisch goedgekeurde hyperimmuuntherapieën”, legt Salvador Ventura uit, onderzoeker bij de IBB-UAB en directeur van het Parc Taulí Instituut voor Onderzoek en Innovatie (I3PT), die mede leiding gaf aan het onderzoek.

“Bovendien hebben we gezien dat het ook kan worden aangepast voor de diagnose van infecties, met een detectieniveau dat hoger is dan dat van commerciële tests”, voegt hij eraan toe.

Om de nanoring te creëren, lieten onderzoekers zich inspireren door de eigenschappen van veilige structuren die in sommige virussen aanwezig zijn. “Het resultaat dat we hebben verkregen laat zien hoe de integratie van nanoscaffolds op basis van deze structuren met het ontwerp van miniproteïnen met AI het creëren van ultramoderne multifunctionele biomaterialen mogelijk maakt”, zegt Damián Alvarez-Paggi, directeur van het Nanobioengineering Laboratory bij CONICET.

Het systeem dat de onderzoekers hebben ontworpen, maakt het mogelijk de miniproteïnen te veranderen zodat anderen die van belang zijn andere virussen kunnen remmen. De nanoring, die is gepatenteerd door de UAB en CONICET, biedt dus een oplossing waarmee nieuwe moleculen met therapeutische en diagnostische capaciteit kunnen worden ‘aangesloten’ en ‘losgekoppeld’, waardoor het wordt gepositioneerd als een flexibel alternatief in het licht van infectieuze uitbraken of pandemieën, concluderen de onderzoekers.