Heparin dapat digunakan sebagai umpan untuk mencegah SARS-CoV-2 menginfeksi sel manusia – ScienceDaily

Heparin dapat digunakan sebagai umpan untuk mencegah SARS-CoV-2 menginfeksi sel manusia – ScienceDaily


Obat umum, yang telah disetujui oleh Food and Drug Administration (FDA), juga dapat menjadi alat yang ampuh dalam memerangi COVID-19, menurut penelitian yang diterbitkan minggu ini di Penelitian Antiviral.

SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, menggunakan protein lonjakan permukaan untuk menempel pada sel manusia dan memulai infeksi. Tetapi heparin, pengencer darah yang juga tersedia dalam varietas non-antikoagulan, mengikat erat dengan protein lonjakan permukaan, berpotensi menghalangi terjadinya infeksi. Hal ini menjadikannya umpan, yang dapat dimasukkan ke dalam tubuh menggunakan semprotan hidung atau nebulizer dan menimbulkan gangguan untuk menurunkan kemungkinan infeksi. Strategi umpan serupa telah menjanjikan dalam mengekang virus lain, termasuk influenza A, Zika, dan demam berdarah.

“Pendekatan ini dapat digunakan sebagai intervensi awal untuk mengurangi infeksi di antara orang yang dites positif, tetapi belum menderita gejala. Tetapi kami juga melihat ini sebagai bagian dari strategi antivirus yang lebih besar,” kata Robert Linhardt, penulis utama dan seorang profesor kimia dan biologi kimia di Rensselaer Polytechnic Institute. “Pada akhirnya, kami menginginkan vaksin, tetapi ada banyak cara untuk memerangi virus, dan seperti yang telah kami lihat pada HIV, dengan kombinasi terapi yang tepat, kami dapat mengendalikan penyakit hingga vaksin ditemukan.”

Untuk menginfeksi sel, virus pertama-tama harus menempel ke target tertentu di permukaan sel, mengiris melalui membran sel, dan memasukkan instruksi genetiknya sendiri, membajak mesin seluler di dalamnya untuk menghasilkan replika virus. Tetapi virus dapat dengan mudah dibujuk untuk mengunci molekul umpan, asalkan molekul tersebut menawarkan kecocokan yang sama dengan target seluler. Setelah terikat pada umpan, virus akan dinetralkan, tidak dapat menginfeksi sel atau membebaskan dirinya sendiri, dan akhirnya akan terdegradasi.

Pada manusia, SARS-CoV-2 berikatan dengan reseptor ACE2, dan para peneliti berhipotesis bahwa heparin akan menawarkan target yang sama menariknya. Dalam uji pengikatan, para peneliti menemukan bahwa heparin terikat pada protein lonjakan SARS-CoV-2 trimerik pada 73 picomoles, ukuran interaksi antara dua molekul.

“Itu luar biasa, pengikatan yang sangat ketat,” kata Jonathan Dordick, seorang profesor teknik kimia dan biologi di Rensselaer yang bekerja sama dengan Linhardt untuk mengembangkan strategi umpan. “Ini ratusan ribu kali lebih ketat daripada antigen antibodi biasa. Begitu mengikat, ia tidak akan lepas.”

Diakui secara internasional untuk kreasi heparin sintetisnya, Linhardt mengatakan bahwa, dalam meninjau data sekuensing untuk SARS-CoV-2, tim tersebut mengenali motif tertentu pada protein lonjakan dan sangat menduga hal itu akan mengikat ke heparin. Selain uji pengikatan langsung, tim menguji seberapa kuat tiga varian heparin – termasuk heparin dengan berat molekul rendah non-antikoagulan – mengikat SARS-CoV-2, dan menggunakan pemodelan komputasi untuk menentukan lokasi spesifik di mana senyawa mengikat. ke virus. Semua hasil memastikan heparin sebagai kandidat yang menjanjikan untuk strategi umpan. Para peneliti kemudian memulai pekerjaan pada penilaian aktivitas antivirus dan sitotoksisitas dalam sel mamalia.

“Ini bukan satu-satunya virus yang akan kami hadapi dalam pandemi,” kata Dordick. “Kami tidak benar-benar memiliki antivirus yang bagus, tetapi ini adalah jalan ke depan. Kami harus berada dalam posisi di mana kami memahami bagaimana hal-hal seperti heparin dan senyawa terkait dapat memblokir masuknya virus.”

Pada penelitian sebelumnya, tim yang dipimpin oleh Linhardt dan Dordick mendemonstrasikan strategi umpan pada virus dengan mekanisme yang mirip dengan SARS-CoV-2. Pada 2019, tim membuat perangkap untuk virus dengue, dengan menempelkan aptamers tertentu – molekul yang akan diikat oleh kait virus – tepat ke ujung dan simpul bintang berujung lima yang terbuat dari DNA terlipat. Mengambang di aliran darah, jebakan menyala saat muncul, menciptakan tes paling sensitif di dunia untuk penyakit yang dibawa oleh nyamuk. Dalam pekerjaan sebelumnya, mereka menciptakan polimer sintetis yang dikonfigurasi agar sesuai dengan titik kait asam sialic pada virus influenza, mengurangi kematian influenza A pada tikus dari 100% menjadi 25% selama 14 hari.

“Pendekatan inovatif untuk secara efektif menjebak virusus adalah contoh utama bagaimana pendekatan bioteknologi yang dikembangkan di Rensselaer dibawa ke depan untuk mengatasi masalah kesehatan global yang menantang,” kata Deepak Vashishth, direktur Pusat Studi Bioteknologi dan Interdisipliner di Rensselaer, di antaranya baik Dordick dan Linhardt adalah bagian. “Profesor Dordick dan Linhardt telah bekerja sama lintas disiplin, dan penelitian mereka menunjukkan janji bahkan melampaui pandemi saat ini.”

“Karakterisasi interaksi pengikatan glikoprotein lonjakan glikosaminoglikan dan novel coronavirus (SARS-CoV-2)” telah dipublikasikan di Penelitian Antiviral. Di Rensselaer, Linhardt dan Dordick bergabung dalam penelitian oleh Fuming Zhang, dan juga oleh para peneliti di Universitas California San Diego, Universitas Duke, dan Universitas George, Athena dengan dukungan dari National Institutes of Health.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online

Author Image
adminProzen