گروهی از پژوهشگران، نانوذرات جدیدی را مهندسی کرده‌اند تا به عنوان تله‌های مولکولی برای هدف قرار دادن "کروناویروس سندرم حاد تنفسی 2" (SARS-CoV-2)، عمل کنند. این تله‌ها به کروناویروس متصل می‌شوند و از حمله آن به ماکروفاژها جلوگیری می‌کنند. "چانگچنگ ژو"(Changcheng Zhou)، سرپرست این پژوهش گفت: این نانوذرات می‌توانند به حفظ عملکرد منظم گلبول‌های سفید خون برای مبارزه با عفونت ویروسی کمک کنند.

 ماکروفاژها

ژو توضیح داد که ماکروفاژها با شناسایی و بلعیدن ویروس‌ها، به عنوان سلول‌های ایمنی خط مقدم در واکنش به کروناویروس عمل می‌کنند. همچنین، این سلول‌ها سیتوکین‌هایی را تولید می‌کنند که تولید آنها بخش مهمی از واکنش ایمنی بدن است اما می‌تواند از کنترل خارج شود.

طوفان سیتوکین ناشی از کروناویروس می‌تواند بافت را از بین ببرد و به اندام‌ها آسیب برساند. ژو گفت: ماکروفاژهای ملتهب می‌توانند به بافت‌های گوناگون نفوذ کنند تا اثرات نامطلوب مرتبط با کووید-19 از جمله میوکاردیت یا التهاب قلب را پدید آورند.

وی افزود: شاید یافته‌های ما را بتوان برای درمان بیماری‌های مرتبط با کووید-19 از جمله بیماری‌های قلبی مورد استفاده قرار داد. تقریبا 15 درصد از بیماران مبتلا به کووید-19 که بیماری زمینه‌ای دارند، علاوه بر التهاب یا آسیب ریه ممکن است به آریتمی حاد قلبی و میوکاردیت مبتلا شوند. ماکروفاژها ممکن است نقش مهمی در این فرآیند داشته باشند.

مکانیسم‌های زمینه‌ساز اختلالات ماکروفاژ ناشی از کروناویروس، برای دانشمندان کاملا شناخته‌ شده نیستند. به گفته ژو، این موضوع به این دلیل است که بسیاری از سلول‌های ایمنی از جمله ماکروفاژها، سطوح پایینی از گیرنده کروناویروس موسوم به "آنزیم 2 مبدل آنژیوتانسین انسانی"(hACE2) را بیان می‌کنند.

ژو ادامه داد: پژوهش‌های پیشین در این زمینه عمدتا بر مکانیسم‌های وابسته به hACE2 متمرکز شده‌اند. از سوی دیگر، نتایج ما نشان می‌دهند که کروناویروس می‌تواند ماکروفاژها را برباید و واکنش‌های التهابی را حتی بدون hACE2 القا کند.

 تله‌های مولکولی

ژو و گروهش، خنثی کردن کروناویروس با ذرات لیپوزوم را به عنوان یک راهبرد درمانی نوآورانه برای درمان بیماری‌های مرتبط با کووید-19 مورد بررسی قرار دادند. آنها از نانوذرات برای مهندسی "Liposome-hACE2" استفاده کردند تا آن را به عنوان طعمه به کار ببرند.

ژو گفت: کروناویروس به جای سلول‌های ایمنی، به hACE2 روی سطح لیپوزوم‌ها متصل می‌شود و از ایجاد التهاب ناشی از ماکروفاژها جلوگیری می‌کند. 

همچنین ممکن است Liposome-hACE2 با اتصال به کروناویروس یا بدون اتصال به آن، توسط ماکروفاژها درونی شود و تکثیر ذرات کروناویروس را مهار کند. این کار به کاهش واکنش‌های التهابی کمک می‌کند.

بررسی‌هایی روی ماکروفاژها در انسان و موش انجام شد. پژوهشگران دریافتند که در بافت موش، تله‌های مولکولی می‌توانند نفوذ ماکروفاژهای ناشی از پروتئین خوشه‌ای کروناویروس را در ریه و قلب مهار ‌کنند و در نتیجه، به سرکوب التهاب ریه و قلب می‌پردازند. همچنین آنها دریافتند که پروتئین خوشه‌ای با فعال کردن یک مسیر سیگنال‌دهی موسوم به "NF-kB"، التهاب را تحریک می‌کند.

ژو گفت: نانوذرات ما در برابر التهاب ناشی از کروناویروس، بسیار کارآمد هستند. حذف یک تنظیم‌کننده کلیدی موسوم به "IκB کیناز β" برای سیگنال‌دهی NF-kB می‌تواند واکنش‌های التهابی ماکروفاژهای ناشی از پروتئین خوشه‌ای را لغو کند. بنابراین، IKB کیناز β برای التهاب ماکروفاژهای ناشی از ویروس ضروری است. این می‌تواند یک هدف مهم برای مقابله با کروناویروس باشد.

این پژوهش، با بودجه "انجمن قلب آمریکا"(AHA) و "مؤسسه ملی قلب، ریه و خون"(NHLBI) آمریکا انجام شده است.