Nanocząstki zawierające toksynę jadu i melityny mogą skutecznie niszczyć ludzki wirus upośledzenia odporności (HIV), jednocześnie pozostawiając otaczające komórki w nienaruszonym stanie, jak donieśli naukowcy z Washington University School of Medicine w marcu 2013 roku. Ich badania otwierają nowe możliwości w terapii przeciwwirusowej.
Naukowcy podkreślają, że ich odkrycie to istotny krok w kierunku stworzenia innowacyjnego żelu dopochwowego, który może zapobiegać rozprzestrzenianiu się wirusa HIV. HIV jest wirusem odpowiedzialnym za rozwój AIDS.
Dr Joshua L. Hood, wykładowca w dziedzinie medycyny, powiedział:
«Mamy nadzieję, że w miejscach, gdzie HIV jest powszechny, ludzie będą mogli korzystać z tego żelu jako środka zapobiegawczego, aby zatrzymać pierwotną infekcję.»
Melittin niszczy niektóre wirusy i złośliwe komórki nowotworowe
Melittin, silna toksyna obecna w jadzie pszczół, ma zdolność wprowadzania otworów w wirusową powłokę ochronną, która otacza ludzki wirus niedoboru odporności, a także inne wirusy. W dużych ilościach, wolna melityna może powodować znaczne uszkodzenia.
Starszy autor badania, Samuel A. Wickline, MD, profesor nauk biomedycznych J. Russell Hornsby, wykazał, że nanocząstki obciążone melityną mogą skutecznie zabijać komórki nowotworowe, co otwiera nowe możliwości w terapii onkologicznej. W 2004 roku chorwaccy naukowcy zauważyli w Journal of the Science of Food and Agriculture, że produkty pszczele, w tym jad, mogą być skuteczne w leczeniu i zapobieganiu nowotworom.
Normalne komórki pozostają nienaruszone – badania wykazały, że nanocząstki obciążone melityną nie uszkadzają zdrowych komórek. Ochronne zderzaki zostały dodane do powierzchni nanocząsteczek, co sprawia, że gdy napotykają normalne komórki (które są znacznie większe), nanocząstki odbijają się, a nie przyczepiają.
Naukowcy odkryli, że silna toksyna w jadach pszczół może odegrać kluczową rolę w zapobieganiu rozprzestrzenianiu się HIV. Wirus HIV jest znacznie mniejszy niż nanocząstki, dzięki czemu może wnikać pomiędzy zderzaki. Kiedy HIV znajduje się w nanocząsteczce, wchodzi w bezpośredni kontakt z jej powierzchnią, pokrytą toksyną pszczoły, co prowadzi do jego zniszczenia.
Hood wyjaśnił: «Melittin na nanocząsteczkach łączy się z otoczką wirusową, a melityna tworzy małe kompleksy atakujące pory i rozrywa kopertę, eliminując ją z wirusa.»
Podczas gdy większość leków przeciw HIV zwalcza zdolność replikacji wirusa, atakuje kluczowe elementy jego struktury. Problem z metodą atakowania zdolności replikacji polega na tym, że nie powstrzymuje ona wirusa przed rozpoczęciem infekcji. Niektóre szczepy HIV znalazły sposoby na obejście leków hamujących replikację, co pozwala im na niezależne rozmnażanie się.
Hood powiedział:
«Atakujemy fizyczną właściwość wirusa HIV, co teoretycznie sprawia, że wirus nie może się do tego przystosować, ponieważ musi mieć ochronną powłokę, dwuwarstwową membranę pokrywającą wirusa.»
Nanocząstki melityny mogą zapobiegać istniejącym infekcjom HIV i leczyć je
Hood wierzy, że nanocząsteczki obciążone melittiną mają potencjał dla dwóch rodzajów terapii:
- Żel pochwowy zapobiegający rozprzestrzenianiu się zakażenia wirusem HIV
- Terapia istniejących zakażeń HIV, szczególnie tych opornych na leki
Teoretycznie, gdyby nanocząstki zostały wstrzyknięte do krwioobiegu pacjenta, powinny być w stanie oczyścić krew z wirusa HIV.
Hood dodał: «Podstawowa cząstka, której używamy w tych eksperymentach, została opracowana wiele lat temu jako sztuczny preparat krwi, który nie działał zbyt dobrze w dostarczaniu tlenu, ale bezpiecznie krąży w ciele i stanowi dobrą platformę, która może dostosować się do walki z różnymi rodzajami infekcji.»
Melittin atakuje dwuwarstwowe membrany bezkrytycznie, co czyni go potencjalnym lekiem nie tylko przeciwko zakażeniom HIV. Wirusy zapalenia wątroby typu B i C, pośród wielu innych, mają podobną otoczkę ochronną i mogą być celowane oraz eliminowane przez podawanie nanocząsteczek naładowanych melityną.
Żel może również celować w nasienie, co czyni go możliwym środkiem antykoncepcyjnym. Jednak w badaniach nie zwrócono uwagi na jego zastosowanie jako antykoncepcji.
Hood powiedział: «Patrzymy na to również w przypadku par, w których tylko jeden z partnerów ma wirusa HIV i chce mieć dziecko. Nasz żel może być bardzo bezpieczny dla nasienia, z tego samego powodu, dla którego jest bezpieczny dla komórek pochwowych.»
To badanie przeprowadzono w komórkach w środowisku laboratoryjnym. Niemniej jednak, nanocząstki są łatwe do wytworzenia, więc wystarczająca ich ilość może być szybko przygotowana do przyszłych badań na ludziach.
Najnowsze badania na temat HIV
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy poczynili znaczne postępy w zakresie poprawy leczenia HIV/AIDS oraz strategii zapobiegania.
Dziecko «funkcjonalnie wyleczone» z zakażenia wirusem HIV – badacze z Johns Hopkins Children’s Center, University of Mississippi Medical Center i University of Massachusetts Medical School poinformowali, że dziecko, które otrzymało terapię antyretrowirusową trzydzieści godzin po urodzeniu, zostało «funkcjonalnie wyleczone». Funkcjonalne wyleczenie oznacza, że nie ma wykrywalnej replikacji wirusa po zaprzestaniu terapii retrowirusowej.
Obniżenie kosztów leczenia antyretrowirusowego HIV przynosi dodatkowe korzyści – badacze z Uniwersytetu Harvarda w USA stwierdzili, że zwiększenie skali leczenia przeciwretrowirusowego HIV w odległej prowincji RPA (KwaZulu-Natal) zmniejszyło ryzyko przeniesienia wirusa HIV na partnerów seksualnych o 96%.
Napisane przez Christiana Nordqvista
