...家顛覆標準病毒藥物靶向方法 用納米顆粒「誘餌」來阻斷愛滋病毒

2020-12-26 前瞻網

華人科學家顛覆標準病毒藥物靶向方法 用納米顆粒「誘餌」來阻斷愛滋病毒

 Emma Chou • 2020-04-26 19:15:02 來源:前瞻網 E2994G0

都在用的報告小程序

寫文章、做研究、查資料【必備】

加州大學聖地牙哥分校的工程師顛覆了標準的病毒藥物靶向方法,開發出了一種有前途的新「納米海綿」方法,可防止愛滋病毒在體內擴散:輔助T細胞的細胞膜包裹聚合物納米顆粒,並將之轉化成誘餌攔截病毒粒子,阻止它們結合併侵入人體免疫細胞。

這項由納米工程教授張良方(Liangfang Zhang)領導的納米材料和納米醫學實驗室開發的技術,可以應用於許多不同種類的病毒,為對抗難以對付的病毒的新療法打開了新大門。張良方是加州大學聖地牙哥雅各布斯工程學院納米工程系的教授。 

這項研究首次發表在2018年11月的《先進材料》雜誌上,題為「模擬T細胞的納米顆粒可以中和愛滋病毒的傳染性」。研究正在進行中。

加州大學聖地牙哥雅各布斯工程學院張良方實驗室的化學工程師兼項目副科學家Weiwei Gao說:「這裡的關鍵創新是,我們正站在愛滋病這個大問題的另一邊。」「傳統的藥物開發方法要求我們找出如何阻斷病毒中的關鍵蛋白質或信號通路,使其不能攻擊人體。問題是在這些病毒中有這麼多的途徑,很難找到一個真正關鍵的途徑。

「我們的方法來自另一個方面:觀察病毒目標。」他繼續說,「納米顆粒被病毒攻擊的細胞膜包裹著。因此,它們可以作為細胞的誘餌來攔截病毒的攻擊。」

HIV病毒的典型目標是CD4+ T細胞;這些細胞也被稱為輔助T細胞,在健康的身體中,這些細胞幫助檢測外來病原體並將其作為攻擊和清除的目標。愛滋病毒利用CD4受體發現並與這些T細胞表面結合,然後將它們的遺傳物質注入T細胞,利用T細胞機制進行自我複製。最終,在製造了足夠多的新HIV病毒後,病毒顆粒衝出細胞,尋找其他T細胞進行攻擊。

愛滋病毒之所以具有如此大的破壞性,部分原因在於攻擊和殺死T細胞會嚴重損害免疫系統,使身體更難抵禦繼發性感染。而且這種病毒變異迅速,改變了它的遺傳密碼,使得傳統的抗病毒和藥物發現方法難以靶向目標。

在2018年的研究中,研究人員用分離的CD4+ T細胞細胞膜包裹納米顆粒。當這些納米顆粒被添加到培養皿中的T細胞中並暴露於病毒中時,這些被稱為TNPs的納米顆粒就像一種海綿,吸收病毒並保護T細胞不受感染。他們發現,HIV病毒與TNP結合的可能性與T細胞結合的可能性是一樣的——但由於這些納米顆粒內部沒有細胞機制,因此病毒不能注射或複製自身,因此它是無害的。

就像CD4+ T細胞一樣,納米顆粒通過病毒表面的gp120蛋白與HIV病毒結合。當TNPs以3mg/mL的濃度加入到T細胞混合物中時,與未使用TNPs處理的細胞相比,該團隊發現感染減少了80%以上。他們認為這是一個頗有希望的證據,這些納米顆粒可以被注入患者的血液中,吸收愛滋病病毒感染,降低感染水平,最終將其清除出系統。

「使用TNPs治療愛滋病還有另一個潛在的應用。體內的免疫細胞感染了愛滋病毒,但並沒有產生新的病毒,而是變成了病毒的宿主。」「找到摧毀這些病毒庫的方法是愛滋病研究人員面臨的主要挑戰。但是這些儲存細胞也可能表達gp120,所以TNPs可以作為精確地將抗病毒藥物輸送到這些細胞並殺死它們的載體。」

這項工作的靈感來自於張良方實驗室早期的紅細胞研究項目。Gao說,這種方法可能適用於各種各樣的病原體。「許多細菌也喜歡攻擊紅細胞。」他說,「因此,這些納米顆粒可能會作為誘餌,阻止細菌釋放毒素。或者它們可以作為誘餌對其它毒素做出反應,比如針對紅細胞的神經毒劑。」 

在這些TNPs用於人類患者之前,它們的道路上仍然有許多障礙。例如,他們還沒有能夠在活體動物模型中測試TNPs。

「因為愛滋病毒是一種人類疾病,很難在動物模型中複製它。」 Gao說,「因此,我們正與加州大學聖地牙哥分校衛生部門的兒科傳染病科主任史蒂芬·斯佩克特博士就這個問題進行密切合作,以找出在體內測試的最佳方法。」

根據公開資料,張良方1996年考入清華大學化學工程系高分子科學與工程專業,分別於2000年與2002年獲得學士學位和碩士學位。2002年進入美國伊利諾伊大學香檳分校化工系,在Steve Granick教授的指導下攻讀博士學位。2006-2008年加入麻省理工學院化工系,在Robert Langer教授的研究組進行博士後工作。2008年7月,加入加州大學聖地牙哥分校納米工程系任助理教授,於2012年3月晉升為終身副教授,2014年7月晉升為終身正教授。2013年被《麻省理工學院技術商評》雜誌評為「2013年度世界最傑出青年創新專家」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源:https://phys.org/news/2020-04-decoy-nanoparticles-block-hiv-infection.html

本文來源前瞻網,轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點,本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。(若存在內容、版權或其它問題,請聯繫:service@qianzhan.com) 品牌合作與廣告投放請聯繫:0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

相關焦點

  • 科學家研發出靶向愛滋病毒衣殼蛋白的長效小分子
    科學家研發出靶向愛滋病毒衣殼蛋白的長效小分子 作者:小柯機器人 發布時間:2020/7/3 9:39:00 美國吉利德科學公司Stephen R. Yant小組取得一項新成果。
  • 科學家研發可在癌細胞內釋放藥物的納米顆粒
    打開APP 科學家研發可在癌細胞內釋放藥物的納米顆粒 cnBeta.COM 發表於 2020-12-22 14:34:24 為此,慕尼黑大學(LMU)的研究人員已經研發出了一種納米顆粒,它可以選擇性地在腫瘤內部釋放藥物,而與此同時在健康細胞中安全地將藥物鎖起來。 目前,放療和化療是治療癌症的主要方法,但任何有過這種經歷的人都會表示,這不是一個愉快的治療過程。這種療法會讓健康的細胞也受到影響,這會導致人感到噁心和疼痛。
  • 用阻斷藥物自救真的有效嗎?
    寫下了這篇關於迷奸、報警、阻斷藥物的系列科普,都是真實經歷,也是一份防範手冊。希望大家遇到問題的時候懂得自救。微博長圖可在框內上下拉動閱讀↓↓據紅星新聞此前報導,中國駐清邁總領事館證實了中國男性遊客在泰國按摩時遭到按摩師強姦,並且按摩師攜帶HIV病毒一事。
  • 仿生超小納米顆粒可靶向小膠質細胞治療帕金森氏病
    仿生超小納米顆粒可靶向小膠質細胞治療帕金森氏病 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/16 16:04:28 蘇州大學Zhen Li研究團隊通過仿生超小納米顆粒靶向小膠質細胞來治療帕金森氏病
  • 瑞典發現有效中和新冠病毒納米抗體 有望用於開發抗病毒藥物
    瑞典發現有效中和新冠病毒納米抗體 有望用於開發抗病毒藥物 2020-09-08 06:47:20  有望用於開發抗病毒藥物  科技日報北京9月7日電 (記者劉霞)據物理學家組織網近日報導,瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員從羊駝身上鑑定出一種小型中和抗體Ty1,這種納米抗體能阻止新冠病毒進入人體細胞。
  • 哈佛大學新疫苗技術用納米顆粒包裹紅細胞
    近年來,科學家們已經找到了在紅細胞上附加化學有效載荷的方法,如藥物或抗體,然後可以將其輸送到特定的器官或組織。對於這項新研究,哈佛大學懷斯研究所的研究人員在此基礎上,以脾·髒為目標。由於這個重要的器官是身體中少數幾個紅細胞和白細胞直接互動的地方之一,它應該有助於對特定病原體發起更強的免疫反應。
  • 探尋愛滋病毒「隱秘的角落」
    「雞尾酒療法」的聯合用藥克服了耐藥性的問題,第一次讓長期控制愛滋病成為可能,成為愛滋病的標準治療手段。人們欣喜地看到病毒載量一直在下降,直到檢測顯示「Negative(陰性)」,可是只要停藥一段時間,它又會捲土重來。
  • 新的口罩材料可以有效去除病毒大小的納米顆粒
    打開APP 新的口罩材料可以有效去除病毒大小的納米顆粒 佚名 發表於 2020-04-16 14:55:31 昆士蘭科技大學QUT的Thomas Rainey博士和他的研究團隊正在加緊研究他們正在開發的可生物降解的防汙染口罩用的去除納米顆粒的新材料。Rainey博士說:「我們已經開發並測試了一種高度透氣的納米纖維素材料,該材料可以去除小於100納米(病毒大小)的顆粒。」 「我看到很多人戴的口罩都是沒有經過病毒檢測的。
  • 納米光刻:雷射泡沫筆光刻技術仿造膠體納米顆粒
    膠體顆粒,比如量子點和金屬納米顆粒,它們正成為微電子、可再生能源以及醫學領域傳感/施藥等應用的重要設備。不幸的是,使用光子、聚焦離子束或電子束的標準光刻方法不能在固體基板上圖案化這些顆粒。
  • 基於角鯊烯的納米顆粒可用於治療中毒性休克及非可控性炎症
    科技日報記者 李宏策隸屬於巴黎-薩克雷大學和法國國家科學研究中心的蓋倫研究所近期發現了可以用於治療多種嚴重炎症的有效納米顆粒。這些炎症出現在多種病理中,尤其是由於新冠肺炎引起的感染。特別是一些受新冠病毒感染的患者在遇到非可控性炎症之後,可能出現呼吸衰竭,導致病情惡化,需要插管及心肺復甦治療,甚至致死。目前,極少療法能有效地治療此類嚴重的炎症,而現有的治療方法存在不良的副作用。近二十年的研究表明,此類急性炎症是由兩個因素共同導致的:炎症和氧化應激互相作用,形成了一個惡性循環,加劇並傳播炎症反應。
  • 艾美疫苗集團:納米顆粒新冠疫苗研發獲重要進展
    (下稱「浙江鼎持」)研發的納米顆粒新冠疫苗已獲得突破性的階段成果,成為具有自主智慧財產權的納米顆粒候選疫苗。艾美疫苗集團稱,納米顆粒新冠疫苗是一種亞單位蛋白疫苗,本身不包含新冠病毒,所以安全性高。同時,該疫苗能呈現出與新冠病毒類似、冠狀刺突蛋白整齊排列的病毒外殼結構,能高效誘導機體免疫系統產生攻擊新冠病毒的抗體,達到免疫目的。
  • 愛滋病高危行為後,如何使用阻斷藥?教你3招自救
    1、及時用藥如果想要使用愛滋病阻斷藥物,防止感染愛滋病病毒,最關鍵的就是立刻服用。一般在24小時內服用最為合適。如果是剛剛進行了高危性行為,最好在兩個小時之內使用藥物。距離高危行為時間越長,可能藥物發揮的效果會越不明顯,這樣可能就達不到阻斷的效果。
  • 病毒關鍵結構的原子成像,為改善HIV療法提供新見解
    索爾克(Salk)科學家發現了功能強大的愛滋病毒藥物如何與關鍵的愛滋病毒機制結合。通過在結合不同藥物的情況下首次解決該複合物的三維結構,研究人員展示了使這種療法有效的原因。這項研究於2020年1月30日發表在《科學》雜誌上,提供了可幫助設計或改善愛滋病毒新療法的見解。
  • B肝Toll樣受體亞家族,檢測HBV顆粒,內吞後內體中核酸
    所謂的先天免疫,是人體抵禦包括病毒在內的微生物病原體的第一道防線。病毒感染,可通過2種不同的信號通路誘導I型幹擾素(IFN-α和IFN-β)和其他促炎細胞因子。當前,科學家使用Toll樣受體亞家族來檢測B肝病毒顆粒,內吞後內體中的HBV核酸(觀點及下圖表:來自Viruses)。
  • Carbon:邵華武等發現螢光碳納米顆粒合成新方法
    螢光納米顆粒因其優良的特性及其在生物、化學等領域的廣泛應用,受到了廣泛的關注,如螢光金/銀納米顆粒應用於重金屬離子的檢測。但昂貴的成本限制了這些金屬納米顆粒的應用。目前,螢光碳納米顆粒由於其廉價的原料、良好的生物兼容性和很好的光穩定性等優點而備受關注。然而,現有報導關於螢光碳納米顆粒的合成及應用仍存在製備方法繁瑣、量子產率不夠高和光穩定性差等不足。
  • 中國科學家發現抗新冠全人源納米抗體
    運用全人源納米抗體技術成功篩選到靶向新冠病毒表面五類表位的高親和力全人源納米抗體。,發現了一系列抗新冠全人源納米抗體,可靶向新冠病毒受體結合區上的五類不同表位,對開發新冠病毒新型藥物和治療方案有重要意義。
  • 阻斷病毒入侵人體!禮來啟動全球首項抗體療法臨床試驗,已完成首例...
    阻斷病毒入侵人體!禮來公司在藥物研發上取得了多項舉世矚目的成就:1943年最早將人類歷史上第一種抗生素-青黴素進行大規模生產;1979年推出世界上最暢銷的口服抗生素「希刻勞」;1986年推出被譽為「世紀之藥」的抑鬱症治療藥物百優解……在此次新冠疫情中,一種旨在「中和」冠狀病毒的抗體療法被一些科學家認為是最有希望的藥物。
  • 張文宏:這種病毒比新...
    ↓張文宏醫生還說:愛滋病毒比新冠更狡猾↓復旦大學附屬華山醫院感染科主任張文宏在央視節目裡介紹,「愛滋病病毒會直接鑽到我們的免疫細胞裡,不僅如此,愛滋病病毒還能把自己的模板,整合到T細胞的基因裡。所以到目前為止,我認為最狡猾的病毒應該是愛滋病病毒。」為什麼最狡猾的病毒是愛滋病病毒?↓北京協和醫院感染內科主任李太生說,如果人一旦感染愛滋病病毒,平均每天體內會產生十億個拷貝的病毒顆粒!
  • 愛滋病毒藏身何處?安享性福要避免這些高危動作
    注意,試紙檢測陰性者不代表沒有病毒,因為高危性行為後2到6周為窗口期,可能具有感染能力。2正確使用安全套√男性乳膠保險套和男性/女性聚氨酯保險套提供了可靠的屏障,阻斷了HIV、HBV(B型肝炎病毒)和其他性傳播疾病的傳播。
  • 【健康科普】又到一年流感季,正確認識抗流感病毒藥物
    下面我們來聊一聊抗流感病毒藥物。一、流感病毒分型流感病毒屬於正黏病毒科,為單股、負鏈、分節段RNA病毒。根據核蛋白和基質蛋白不同,分為甲、乙、丙、丁四型。作用機制:NAI通過抑制病毒包膜上的神經氨酸酶,阻斷病毒顆粒從感染的宿主細胞表面脫落,從而阻止病毒在宿主細胞間的擴散。