تهیه واکسن با هدف پیشگیری و تهیه دارو با هدف درمان، دو راهکار موجود جهت مقابله با هر عفونت میکروبی از جمله ویروس کرونا است که فناوری نانو به عنوان یک فناوری نوظهور می تواند در هر دو جنبه به سلامت و بهداشت عمومی جامعه کمک کند. به تازگی دستاوردهای مختلفی در بخش استفاده از نانومواد برای مقابله با کرونا گزارش شده است.
استفاده از فناوری‌نانو برای مقابله با ویروس کرونا
با شیوع ویروس کرونا در چین، تلاش‌ها برای یافتن راهکار مقابله با این بیماری در حال افزایش است. در میان یافته‌های علمی به دست آمده در این مسیر، استفاده از نانومواد یکی از راهبردهای جالب توجه بوده است به طوری که در حال حاضر دستاوردهایی در کشورهای مختلف به دست آمده است که در آن‌ها از نانومواد برای مقابله با ویروس کرونا یا ساخت واکسن برعلیه این ویروس استفاده شده است.
کروناویروس (corona virus) نام دسته بزرگی از ویروس‌ها بوده که دستگاه تنفسی فوقانی و تحتانی را در انسان درگیر می‌کنند و عامل بیماری‌های مختلفی از سرماخوردگی معمولی تا سارس هستند.
اندازه متوسط این ویروس‌ها حدود ۱۲۵ نانومتر است و دارای پوشش ویروسی (viral envelope) و ژنوم RNA تک رشته‌ای هستند. این ویروس بین انسان و حیوان مشترک بوده و از انواع گوناگون حیوانات از قبیل شتر، گربه و احتمالا خفاش به انسان منتقل می‌شوند.
ویروس‌های کرونا دارای چهار نوع پروتئین هستند: پروتئین spike (s)، envelope (E)، membrane (M) و nucleocapsid (N) که پروتئین s متصل به غشای ویروس نقش مهمی در اتصال و ورود آن به سلول میزبان دارد. از این رو هدف قرار دادن این پروتئین با داروها و ترکیبات بازدارنده مختلف یک راهکار برای مبارزه با این نوع ویروس است.
نانومواد مختلف از جمله نانوذرات طلا و نقاط کوانتومی کربنی (CQDs) به دلیل نسبت سطح به حجم زیاد و همچنین امکان عامل‌دار کردن آن‌ها با انواع گروه‌های عاملی گزینه مناسبی برای برهمکنش با ویروس‌ها و جلوگیری از ورود آن‌ها به سلول هستند.
به تازگی گروهی از محققان دانشگاه Ruhr آلمان و Lille فرانسه نشان دادند که CQDs عامل‌دار شده با مشتقات اسید برونیک می‌توانند از طریق تداخل با پروتئین s غشای کروناویروس‌ها تا حد زیادی جلوی ورود آن‌ها به سلول هدف را بگیرند. آن‌ها با افزودن این نانومواد به محیط کشت سلول، قبل و در حین آلوده شدن با ویروس مذکور، دریافتند که میزان آلودگی سلول‌ها به ویروس تا حد زیادی کاهش یافت. نکته غافلگیر کننده این بود که وقتی این نانومواد ۵/۵ ساعت پس از تماس سلول با ویروس – یعنی پس از سپری شدن یک چرخه کامل از حیات ویروس – به محیط سلول‌ها افزوده شدند اثر بازدارنگی خوبی روی نسل بعدی ویروس‌های تولید شده داشتند. CQDs با متوسط اندازه ۱۰ نانومتر و حلالیت بالا در آب انتخاب موفقی برای این هدف هستند چرا که به‌راحتی از طریق اندوسیتوز وارد سلول می شوند و پس از آن با برهمکنش با پروتئین‌های سیگنال دهنده رونویسی و تکثیر ژنوم ویروس، آن‌ها را نیز غیرفعال می‌کنند.
نانومواد دیگر نیز با این منظور به‌کار رفته‌اند. به عنوان نمونه گروهی از دانشمندان چینی یک بازدارنده پپتیدی مبتنی بر نانومیله طلا سنتز کردند که به‌طور انتخاب‌پذیر پروتئین s ویروس کرونا را مختل می‌کند.
علاوه بر این، به تازگی از فناوری نانو برای تولید واکسن کرونا نیز استفاده شده است. محققان ژاپنی دانشگاه شیزوکا، ذرات شبه ویروس موسوم به VLP با استفاده از سلول‌های حشرات طراحی کردند که می‌توانند به عنوان واکسن برای این نوع ویروس به‌کار روند. این ذرات کاملا مشابه ویروس موردنظر هستند با این تفاوت که فاقد ژنوم ویروس بوده و در صورت ورود به سلول باعث تحریک سیستم ایمنی سلول و آمادگی آن در برابر عفونت ویروسی واقعی می‌شوند. در این مطالعه، پروتئین‌های ساختاری ویروس کرونا با کمک کرم ابریشم تولید می‌شود. این پروتئین‌ها در ادامه تشکیل نانوذرات کوچکی می‌دهند که می‌توانند به گیرنده مخصوص کروناویروس در سطح سلول میزبان (به نام DPP4) متصل شود. از این ترکیب می‌توان به عنوان واکسن مبتنی بر نانوذرات برای پیشگیری از عفونت ویروس کرونا استفاده کرد.
با توجه به این دستاوردها می‌توان امیدوار بود که نانومواد بتواند برای پیشگیری و درمان کرونا استفاده شود.
