?Covid-19 Tedavisi ve Nanoteknoloji
Covid-19’un küresel bir salgın olarak ilan edilmesi salgının Merkez üssündeki değişim ve bunun sonucunda ortaya çıkan durum dünyanın hemen hemen tüm dört köşesindeki acil durum olarak bu konuda araştırmayı zorunlu kılmıştır .
Poli-(Laktik-Ko-Glikolik) Nanopartiküllere Dayalı Aşı
Bugün, küresel bir ırk olarak aşı bulmak çoğu hükümet için birinci öncelik ve her yerdeki insanlar için büyük bir endişe olarak görülüyor. Daha önce Orta Doğu solunum sendromu koronavirüsü (MERS-CoV) durumunda, güvenli ve verimli profilaktik önlemler sunabilecek yeni ve spesifik bir aşı geliştirmek için çağrılar yapılmıştı. Daha spesifik olarak bu konuda, STING agonistleri ve alt birim viral antijeni verebilen poli-(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) nanopartiküllerinin uygulanmasına dayanan yeni bir aşı geliştirilmiştir. İnterferon genlerinin uyarıcısı (STING) başlangıçta proteinlerdir ve doğuştan gelen bağışıklık tepkisinde yer alan molekülleri düzenlemekten sorumlu bir sinyal yolunun parçası olarak kabul edilen yeni bir kanser ilacı sınıfıdır. Bu nanoteknolojik aşılama prosedürüne dayanarak, STING agonistleri, kutsal bir morfolojiye sahip kapsid benzeri polimerik nanopartiküllere gömülür. Bu polimerik nanopartiküller, açık lokal immün aktivasyona ve pH’a duyarlı salım profiline ve ayrıca azaltılmış sistematik reaktojeniteye sahiptir. Antijenin konjugasyonu üzerine, içi boş polimerik nanopartiküller, sokmanın ve antijenlerin bağışıklık hücrelerine ve lenf düğümlerine 1 verilmesini kolaylaştırmak için virüse benzer morfolojiyi verir.
Başak Protein Nanopartiküllerine Dayalı Aşı
MERS koronavirüsünü tedavi etmek için başka bir aşı, başak protein nanoparçacıklarıdır. Bunu yapmak için, spike protein nanopartiküllerinin ve MERS-CoV spike genini kodlayan bir rekombinant adenovirüs serotip 5’in alüminyum adjuvan ile etkileşime girmesine izin verilir. Daha sonra ve heterolog prime-boost aşı stratejisine dayanarak aşı, MERS-cov’ye karşı belirli bir immünoglobulin G’yi indükleyebilir. Bununla birlikte, nötralize edici antikorlar, homolog immünizasyonun yanı sıra MERS–Cov’ye karşı başak protein nanopartikülleri ile heterolog prime-boost immünizasyonu yoluyla indüklenir. Bu durumda, Th hücresinin aktivasyonu, mers’i kodlayan adenovirüs serotip 5 ile yapılır. Sonuç olarak, heterolog prime-boost, MERS-Cov’ye karşı daha uzun süren bağışıklık tepkilerine yol açabilir.
Tıptaki Nanomalzemeler Hakkında Daha Fazla Bilgi Edinmek için Resme Tıklayın
Virüs Benzeri Partikül Mimetik Nanoveziküllere Dayalı Aşı
MERS-CoV ile savaşmak için aşı oluşturmaya yönelik bu yöntemde, MERS-CoV yapısında bulunan proteinler, potansiyel aşılar geliştirmek için ipekböceği larvaları ve Bm5 hücrelerinde eksprese edilir. Başlangıçta transmembran sitoplazmik alanlardan (SΔTM) yoksun olan MERS-cov’un başak proteini, bir bombiksin sinyal peptidinden yararlanarak ipekböceği larvalarının hemolimfine gömülmek üzere saflaştırılır. Daha sonra saflaştırılmış SΔTM, küçük nanopartiküllere ve ani protein oluşumuna katılır. Buna ek olarak, SΔTM insan dipeptidil peptidaz 4’e (DPP4) bağlanabilir. Başak proteinlerinin birlikte ekspresyonu, MERS-CoV membran proteini (M), zarf proteini (E) ve MERS-Koronavirüs benzeri parçacıklar (MERS-CoV-lp’ler) 3 oluşturan hücrenin dışındaki Bm5 hücrelerinde gerçekleştirilir.
COVID-19 ile Savaşmak için Klorokin Hakkında Nanomedikal İçgörü
Yakın tarihli bir klinik hücre kültürü çalışmasından elde edilen sonuçlar, klorokin’in (70 yaşındaki sıtma ilacı) potansiyel olarak koronavirüs hastalığı 2019’a (COVID-19) karşı etkili bir terapötik ajan olarak hizmet edebileceğini göstermektedir. Türevi hidroksilklorokin ile klorokinin, sıtma ve yaygın otoimmün hastalıkları tedavi etmek için profilaktik bir strateji olarak uygulanacak ucuz ve güvenli bir ilaç olduğu bilinmektedir. Göz hasarının klorokinin uzun vadede en sık görülen yan etkisi olduğuna dikkat edilmelidir. Klorokin’in anti-viral mekanizmasının hala tartışmalı olduğu bir gerçek var. Bununla birlikte çalışmalar, hücre kültürü çalışmalarında SARS-CoV in ve insan koronavirüsü OC43 gibi virüslere karşı etkili terapötik aktiviteye sahip olduğunu göstermektedir. Nanotıpta klorokin, klorokin mevcut olduğunda nanopartiküllerle hücre etkileşimlerinin kapsamlı bir görünümünü elde etmek için hücrelerdeki nanopartiküller üzerindeki absorpsiyonu araştırmak için kullanılmıştır. Bu tür etkileşimler, viral replikasyon gerçekleşmeden önce tam olarak erken aşamalarda devam eden mekanizmaları netleştirebilir. Nanotıp, özellikle hücrelerde 4 koronavirüs (SARS-CoV-2) alımındaki değişikliklerle ilgili yeterli bilgi sağlayabilir. Şekil 1, klorokinin COVID-19’a karşı terapötik etki gösterdiği mekanizmayı göstermektedir.
Şekil 1. Klorokinin COVID-19’a karşı terapötik mekanizması
Kimyasal olarak konuşursak, klorokin, düşük ph’lı ve kapalı membranlı organellerde kapsüllenen ve asitliklerini değiştiren zayıf bir alkali ilaç olarak kabul edilir. Memeli hücrelerinde klorokin tedavisi, lizozomların pH artışına neden olur. Füzyonun lizozomunu önleyerek, lizozom, hücre zarından taşınmayı engellemek için trafik sıkışıklığı gibi ardışık bir fenomenle yukarı akış endositik kaçakçılığına müdahale eder. Klorokin’in antiviral etkisinin, viral zarf glikoproteini 4 ile birlikte konakçı reseptör protein glikosilasyonunu önleyerek viral füzyonu ve replikasyonu (pH’a bağlı olarak kabul edilir) inhibe ederek olduğu tahmin edilmektedir.
Nanopartiküller Klorokin ile Endositoz İnhibisyonu
Çalışmalar, klorokinin, klorokinin geniş spektrumlu kalitesi nedeniyle bazı yerleşik makrofajları kullanarak nanopartiküllerin endositozunu inhibe ettiğini göstermiştir. İlgili klinik klorokin dozları, hücrelerde ve farelerde 14 ila 2600 nm arasında değişen çeşitli boyutlarda ve şekillerde sentetik nanopartiküllerin monodispersitesine neden olur. mononükleer fagosit. COVID-19 tedavisinde klorokin mekanizmasına ilişkin çalışmalar, klatrin kaplı çukurlarda en yaygın proteinlerden biri olarak kabul edilen fosfatidilinositol bağlayıcı klatrin düzeneği (PICALM) adı verilen bir proteinin ekspresyonunu azalttığını ortaya koyuyor. Kargo seçen bir klatrin adaptörü olarak PİCALM, endositoz oranını düzenleyen zar eğriliğini algılamak ve türetmekle ilgilenir. PİCALM tükenmesi, nanopartikülleri 4 içselleştirmenin sorumlu baskın yolu olarak klatrin aracılı endositozun inhibisyonuna neden olur. Parçacık karakterizasyon tekniklerinden elde edilen verilere dayanarak, koronavirüs (SARS-CoV-2) boyutu 60 ila 140 nm aralığına düşer ve morfolojik olarak küreseldir. Bu, klorokin’in koronavirüse karşı etkisine aracılık edecek herhangi bir mekanizmanın, PİKALMİ baskılaması nedeniyle hücrelerin nanopartikül yapısının klatrin aracılı endositozunu gerçekleştirme yeteneğinde bir azalmaya neden olduğu anlamına gelir.
Referanslar
1. Lin, L. C. W. ve diğ. Orta Doğu Solunum Sendromu Koronavirüsüne karşı Güvenli ve Etkili Aşılama için Viromimetik STING Agonisti Yüklü İçi Boş Polimerik Nanopartiküller. Tavsiye İşlevi. Mater. 29, 1–15 (2019).
2. Jung, S. Y. ve diğ. Adenoviral vektör ve protein nanopartikülleri ile heterolog prime–boost aşılaması, Orta Doğu solunum sendromu koronavirüsüne karşı hem Th1 hem de Th2 tepkilerini indükler. Aşı 36 , 3468-3476 (2018).
3. Kato, T., Takami, Y., Kumar Deo, V. & Park, E. Y. Böcek hücreleri kullanılarak Orta Doğu solunum sendromu koronavirüsünün S proteinini gösteren virüs benzeri partikül mimetik nanoveziküllerin hazırlanması. J. Biyoteknoloji. 306, 177–184 (2019).
4. Hu, T. Y., Frieman, M. & Wolfram, J. Nanotıptan COVID-19’a karşı klorokin etkinliğine ilişkin görüşler. Nat. Nanoteknoloji. 19-21 (2020) doı:10.1038/s41565-020-0674-9 .