ویروس و عفونت‌های ویروسی، سالانه میلیون‌ها انسان را در سراسر دنیا می‌کشند. اما اخیرا داروهای ضد ویروس در دسترس، این میزان را محدود و کم کرده‌است، بطوریکه برعلیه یک ویروس یا تعدادی از ویروس‌های مرتبط باهم عمل می‌کنند. تعدادی از داروهای طیف‌گسترده که از ورود ویروس به سلول‌های سالم جلوگیری می‌کند، وجود دارند ولی نیاز به مصرف مداوم جهت جلوگیری از عفونت دارند که در نتیجه‌ی آن، مقاومت در برابر جهش‌های ویروسی، یک ریسک جدی است.
امروزه، یک تیم بین‌المللی از محققان از جمله پروفسور شیمی UIC، پتر کارل نانوذراتی با خاصیت آنتی‌ویروسی طراحی کرده‌اند که به دسته‌ای از ویروس‌ها شامل ویروس هرپس ساده، ویروس پاپیلومای انسانی، ویروس syncytial تنفسی و ویروس‌های Dengue و Lentiviruses متصل می‌شود. برخلاف داروهای طیف‌گسترده‌ی ضدویروس دیگر که از عفونی کردن سلول‌ها جلوگیری می‌کنند، نانوذرات جدید، ویروس‌ها را نابود می‌سازند.
یافته‌های تیم تحقیقاتی در مجله‌ی Nature Materials چاپ شده است.
مقاله مرتبط: استفاده از نانوذرات برای درمان سرطان سینه
نانوذرات جدید، پروتئینی سطحی در سلول به‌نام (heparin sulfate proteoglycan (HSPG را تحریک می‌کند. بخش قابل توجهی از ویروس‌ها از جمله HIV، از طریق اتصال اولیه به HSPG در سطح سلول، وارد سلول‌های سالم شده و آن‌ها را آلوده می‌کند. داروهای موجود HSPG را تحریک می‌کنند تا به ویروس متصل شده و از اتصال آن به سلول جلوگیری می‌کنند اما قدرت اتصال آن‌ها نسبتا ضعیف است. همچنین این داروها نمی‌توانند ویروس‌ها را نابود کنند و ویروس‌ها می‌توانند زمانی که غلظت دارو کاهش یافت، دوباره فعال شوند.
Kral و همکارانش، به‌دنبال طراحی یک نانوذره‌ی دارای خاصیت آنتی‌ویروسی جدید بر پایه‌ی HSPG هستند که بتوانند محکمتر به ذرات ویروسی متصل شده و همزمان نیز آن‌ها را نابود سازد.
به‌منظور طراحی سفارشی و دلخواه نانوذرات دارای خاصیت آنتی‌ویروسی، کرال و Vukovic’s groups با آزمایشگران و متخصصان ویروس‌شناسی و دانشمندان بیوشیمی از سوئیس، ایتالیا و فرانسه، دست در دست هم باهم همکاری می‌کنند.
مقاله مرتبط: آنتی‌بادی مهندسی‌شده جدید می‌تواند ۹۹ درصد از ویروس‌های HIV را نابود کند
کرال می‌گوید:
ما ترکیب عمومی HSPG متصل‌شونده به ویروس و دامنه‌ای از ویروس‌هایی که نانوذرات باید به آن‌ها متصل شوند و ساختار نانودرات را شناخته‌ایم. ولی هنوز نمی‌دانیم که چرا نانوذرات مختلف از نظر اتصال قوی و جلوگیری از ورود ویروس به سلول‌ها، متفاوت رفتار می‌کنند.
کرال و همکارانش در طول تحریکات دقیق و کنترل‌شده، این مسئله را حل کردند و آزمایشگران را در طراحی سریع نانودراتی که بهتر عمل می‌کنند، راهنمایی کردند.
محققان، تکنیک‌های شبیه‌سازی کامپیوتری پیشرفته‌ای را جهت تولید ساختار دقیق ویروس‌های مختلف و نانوذرات مختلف بکاربرده‌اند. فهم عمیقی از تعاملات بین گروه‌های اتمی منفرد داخل ویروس و نانودرات، به محققان این اجازه را می‌دهد که قدرت و دوام بالقوهی باندهایی که می‌توانند بین آن دو وجود داشته باشند را تخمین بزنند و به آن‌ها کمک می‌کند تا چگونگی اینکه باند می‌تواند در طول زمان تغییر یافته و در نهایت ویروس را نابود کند را پیش‌بینی کنند.
طرح نهایی تیم از نانوذرات دارای خاصیت آنتی‌ویروسی، می‌تواند بطور برگشت‌ناپذیر به دسته‌ای از ویروس‌ها متصل شده و باعث تغییر شکل کشنده‌ی ویروس‌ها شود( یعنی ویروس‌ها را نابود سازد) ولی تاثیری روی بافت‌ها و سلول‌های سالم نداشته باشد. در آزمایش‌های خارج از بدن توسط نانوذرات نشان‌داده شد که نانوذرات می‌توانند بصورت برگشت‌ناپدیر به ویروس هرپس، ویروس پاپیلومای انسانی و ویروسsyncytial تنفسی متصل شوند و آن‌ها را محدود کنند.
کرال می‌گوید:
ما قادر به تهیه‌ی اطلاعات لازم برای تیم طراحی بوده‌ایم. بنابراین آن‌ها توانسته‌اند نمونه‌ی اولیه‌ای از آنچه که ما امیدواریم آنتی‌ویروسی با طیف گسترده و ایمن و بسیار موثر خواهد بود و می‌تواند برای نجات جان انسان‌ها و حفظ حیات آن‌ها مورد استفاده قرار گیرند، تهیه کنند.
