Nou nanomaterial capaç de captar i inhibir el SARS-CoV-2
Investigadors de la UAB han desenvolupat un nou nanomaterial biocompatible basat en proteïnes amb capacitat per captar selectivament i neutralitzar el virus SARS-CoV-2. La nova estructura té aplicabilitat com a recobriment funcional de superfícies i la seva modularitat permet adaptar-la per reconèixer i combatre altres virus.
El nou biomaterial ha estat desenvolupat pel grup de recerca de Plegament de Proteïnes i de Malalties Conformacionals, que dirigeix Salvador Ventura, investigador del Departament de Bioquímica i de Biologia Molecular i de l'Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB). El seu estudi s’ha publicat a la revista Journal of Colloid And Interface Science.
Els investigadors han dissenyat una nanofibril·la inspirada en l’estructura que presenten en la natura els ensamblatges amiloides de Sup35, una proteïna del llevat. A aquesta proteïna li han afegit, mitjançant enginyeria genètica, dos miniproteïnes (LCB1 i LBC3) capaces d’unir la proteïna de l’espícula (spike) del SARS-CoV i bloquejar la seva interacció amb el receptor cel·lular ACE2, pas crític per a l’entrada del virus a les cèl·lules.
«La bastida supramolecular que hem generat s’autoensambla espontàniament alhora que preserva la seva integritat estructural i funcionalitat i té una potent activitat per captar i neutralitzar el SARS-CoV-2, amb una eficàcia comparable o superior a la dels anticossos terapèutics», assenyala Salvador Ventura.
L’equip de recerca ha demostrat la funcionalitat de les nanofibril·les com a recobriment biocompatible de superfícies en entorns humits en una prova de concepte en què les han incrustat en un material polimèric.
Les aplicacions del nou nanomaterial són molt diverses, apunten els investigadors. Es podrien fer servir per contenir la propagació del virus i augmentar la seguretat dels equips de protecció personal. També per substituir els anticossos en les proves existents, ja que tenen un cost menor de producció, per concentrar i aïllar partícules víriques en proves individuals o per a la presa de mostres ambientals.
Un altre avantatge de les nanofibril·les és el disseny modular, que permet adaptar-les fàcilment per reconèixer i neutralitzar altres tipus de virus, canviant les miniproteïnes de l’estructura. Això obre un ampli ventall de possibilitats per al desenvolupament de noves superfícies amb propietats antivirals.
El grup de recerca de l’IBB-UAB ja va desenvolupar fa dos anys una primera generació de nanomaterials amb un principi similar al que han aplicat en aquest estudi. Les nanofibril·les dissenyades ara tenen propietats i morfologia diferents, la qual cosa demostra «el gran potencial de les estructures basades en amiloides genèticament modificats per desenvolupar solucions innovadores en biotecnologia i biomedicina», conclou Salvador Ventura».
Article de referència: Molood Behbahanipour, Susanna Navarro, Oriol Bárcenas, Javier Garcia-Pardo, Salvador Ventura. «Bioengineered self-assembled nanofibrils for high-affinity SARS-CoV-2 capture and neutralization». Journal of Colloid and Interface Science. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.06.175.