Netikėtas ginklas prieš virusus: mokslininkai juos suardė paprastu ultragarsu

Mokslininkai parodė, kad ultragarsas, įprastai naudojamas medicininiuose tyrimuose, gali fiziškai pažeisti apvalkalą turinčius virusus ir taip sumažinti jų aktyvumą. Laboratorijoje tokie garso impulsai susilpnino SARS-CoV-2 ir gripo A (H1N1) gebėjimą užkrėsti ląsteles.

Tyrimą atliko San Paulo universiteto komanda, kuri virusų mėginius veikė 3–20 MHz dažnio ultragarsu, panašiu į naudojamą ligoninėse diagnostikai. Vėliau mokslininkai įvertino, ar apdoroti mėginiai vis dar sugeba infekuoti ląstelių kultūras, ir fiksavo ryškius viruso apvalkalo suirimą rodančius pokyčius.

Kaip veikia „smūgis“ ultragarsu?

Esminis mechanizmas šiame darbe siejamas su akustiniu rezonansu: parinktas dažnis sužadina viruso dalelės apvalkalo virpesius taip, kad jie sustiprėja ir pažeidžia struktūrą. Tyrėjų teigimu, svarbi ir dalelių geometrija, nes sferinės formos apvalkalą turintys virusai, panašu, yra ypač jautrūs tokiam poveikiui.

Autoriai pabrėžia, kad bandymuose aplinkos parametrai, tokie kaip temperatūra ir pH, išliko stabilūs, todėl tikėtina, jog poveikis nėra susijęs su kaitinimu ar cheminiais pokyčiais. Tai svarbu, nes leidžia tikėtis selektyvesnio poveikio viruso dalelėms, o ne aplinkinėms ląstelėms.

Kuo tai skiriasi nuo sterilizavimo ultragarsu?

Ultragarsas jau dabar naudojamas kai kurių medicinos priemonių valymui, tačiau dažniau tai siejama su kavitacija, kai žemesniuose dažniuose susidarančių burbuliukų suirimas mechaniškai ardo biologinę medžiagą. Naujajame tyrime akcentuojamas kitas kelias: aukštesnių dažnių rezonansas, kuris, autorių vertinimu, gali būti taiklesnis apvalkalą turintiems virusams.

Tyrėjai taip pat kelia idėją, kad fizinė ataka prieš viruso dalelės apvalkalą teoriškai galėtų būti mažiau priklausoma nuo mutacijų, nes jos ne visada kardinaliai pakeičia dalelės formą. Vis dėlto tai nereiškia, kad metodas automatiškai veiktų visiems virusams ar visomis sąlygomis.

Kodėl tai dar ne gydymas?

Nors rezultatai atrodo perspektyvūs, kol kas tai yra laboratoriniai bandymai, o ne klinikinis gydymo metodas žmonėms. Reikia papildomų tyrimų, kad būtų tiksliai parinkti saugūs parametrai, įvertintas poveikis audiniams ir patikrintas efektyvumas sudėtingesniuose modeliuose, įskaitant gyvūnų bei klinikinius tyrimus.

Komanda nurodo, kad ateityje panašus principas galėtų būti tiriamas ir prieš kitus apvalkalą turinčius virusus, tačiau praktinis pritaikymas priklausys nuo to, ar bus įmanoma tiksliai, saugiai ir pakankamai giliai nukreipti ultragarsą į reikiamą vietą organizme. Tyrimo išvados paskelbtos žurnale Scientific Reports.