Dissenyen nanopartícules que poden neutralitzar grans quantitats del virus de la Covid-19

Les noves nanopartícules, LCB1-NPs i LCB3-NPs, estan formades per repeticions de tres proteïnes, que s’uneixen gràcies a les propietats d’autoassemblatge d’una d’elles, anomenada ZapB. En l’estratègia d’enginyeria genètica que han implementat, els investigadors han fusionat ZapB amb la proteïna mCherry, que confereix fluorescència vermella a les nanopartícules, fet que permet localitzar les nanopartícules a simple vista.

A aquesta unió hi han afegit les proteïnes LCB1 i LCB3, que proporcionen la capacitat d’unir-se al virus SARS-CoV-2 i neutralitzar-lo. Les nanoestructures incorporen així les funcionalitats dels tres elements que les componen en una mateixa nanopartícula.

Els investigadors assenyalen l’elevada afinitat de les nanopartícules per unir-se a la proteïna Spike que el SARS-CoV-2 fa servir per introduir-se a les cèl·lules, així com la seva capacitat per neutralitzar-ne la infecció i fer-ho de manera estable tant en solucions líquides com immobilitzades en una superfície. Això demostra la gran polivalència d’aquest nou nanomaterial antiviral i n’augmenta el ventall de possibles aplicacions.

“Cada nanopartícula està composta per moltíssimes proteïnes LCB1 o LCB3, per la qual cosa té múltiples llocs d’unió al virus. Això n’augmenta enormement el potencial com a material antiviral en comparació amb altres materials en què cada nanoestructura només pot unir-se a una sola partícula del virus”, explica Marc Fornt, investigador de l’IBB-UAB i primer autor de l’estudi.

Potencial per a nou material antiviral

Els investigadors destaquen el potencial per fer material antiviral. En un experiment, han utilitzat les nanopartícules per fabricar un filtre de virus i això ha permès demostrar la capacitat que té aquest nou nanomaterial per retenir i neutralitzar grans quantitats de virus SARS-CoV-2.

Per això, entre les seves aplicacions destaquen el filtratge d’aigües residuals amb secrecions de pacients afectats per la covid-19 per evitar que arribin al sistema d’aigües, i el filtratge d’aire en espais sensibles com les sales dels hospitals. Les nanopartícules també podrien tenir aplicació en la fabricació de nous tests de detecció ultrasensibles per diagnosticar la malaltia en fases primerenques de la infecció, quan la càrrega viral encara és molt baixa.

“Aquestes noves nanopartícules són també de gran interès per a la producció industrial de materials antivirals, per la simplicitat, la rapidesa i el baix cost que comporta generar-les”, detalla Salvador Ventura, investigador de l’IBB-UAB i director de l’I3PT, que ha coordinat la recerca.

El sistema modular pel qual s’han generat les nanoestructures permet substituir la proteïna que reconeix i neutralitza el SARS-CoV-2 per proteïnes que reconeguin altres patògens d’interès.

En l’estudi hi ha participat també personal de l’Institut d’Investigació i Innovació Parc Taulí (I3PT), la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), l’IrsiCaixa, l’Institut de Recerca Germans Trias i Pujol (IGTP), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC) i la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC).