محققان طرحی ساختاری از نانوذرات را برای هدف قرار دادن گلبول‌های سفید مسئول التهاب ریه ایجاد کردند. این محصول می‌تواند التهاب‌هایی که موجب مرگ بیماران ریوی می‌شوند را تسکین دهد.
همه‌گیری ویروس کرونا تأثیر مخرب التهاب حاد ریه (ALI) را افزایش داده است، که بخشی از سندرم تنفسی حاد (ARDS) بوده وعلت اصلی مرگ در بیماران کرونایی است. یک مسیر جدید بالقوه برای تشخیص و درمان ARDS، مطالعه چگونگی متمایز شدن نوتروفیل‌ها است، گلبول‌های سفید خون که مسئول تشخیص و حذف ذرات مضر در بدن هستند. بر اساس تحقیقات جدید دانشکده پزشکی پرلمن در دانشگاه پنسیلوانیا، انباشته شدن پروتئین‌ها می‌تواند عامل این موضوع باشد. این یافته ها در Nature Nanotechnology منتشر شده است.
ALI و ARDS نارسایی تنفسی با عوارض و مرگ و میر بالا هستند. قبل از شیوع کرونا، سالانه ۱۹۰۰۰۰ مورد ابتلا به ARDS و ۷۵۰۰۰ مرگ و میر ناشی از آن در آمریکا وجود داشت که ARDS در اثر ذات‌الریه، سپسیس و تروما به وجود می‌آمد. با این حال، ویروس کرونا موارد ARDS را به میلیون‌ها نفر افزایش داده است. هنگامی‌که ALI یا ARDS رخ می‌دهد، کیسه های هوایی ریه، نوتروفیل‌ها را به ریه ها جذب می‌کنند تا میکروب‌های در حال گردش را از بین ببرند. این فرآیند باعث می‌شود نوتروفیل‌ها ترکیباتی را آزاد کنند که آسیب ریه را تشدید می‌کند و به کیسه‌های هوا آسیب می‌رساند، بنابراین بیماران دچار سطح پایین اکسیژن خون می‌شوند. متأسفانه، با وجود شدت ALI/ARDS، هیچ داروی موثری برای کنترل آن وجود ندارد.
برای رسیدگی به ARDS و سایر مشکلات پزشکی، محققان از نانوذرات برای متمرکز کردن داروها در اندام‌های آسیب دیده استفاده کرده‌اند. از چنین نانوذراتی برای ژن درمانی و ایمونوتراپی نیز استفاده می شود.
محققان بررسی کردند که چگونه نوتروفیل‌ها می‌توانند بین باکتری‌هایی که قرار است نابود شوند و سایر ترکیبات موجود در جریان خون، مانند ذرات کلسترول، تمایز قائل شوند. آن‌ها کتابخانه‌ای متشکل از ۲۳ نانوذره مختلف مبتنی بر پروتئین را در موش با ALI آزمایش کردند که مجموعه‌ای از “قوانین” را نشان داد که جذب توسط نوتروفیل‌ها را پیش‌بینی می‌کند. نوتروفیل‌ها ذرات متقارن و سفت و سخت مانند ویروس‌ها را نمی‌گیرند، اما ذراتی را جذب می‌کنند که «انباشتگی پروتئین» را موجب می‌شود، که محققان آن را نانوذرات با پروتئین آگلوتینه شده (NAPs) می‌نامند.
دکتر جیکوب میرسون، سرپرست این تیم تحقیق، می‌گوید: «ما می‌خواهیم از عملکرد موجود نوتروفیل‌ها، که مهاجمان را شناسایی و حذف می‌کند، استفاده کنیم تا نحوه طراحی یک نانوذره اسب تروا را یاد بگیریم، نانوذره‌ای که نوتروفیل‌های بیش فعال را دریافت می‌کند و درمانی برای کاهش ALI و ARDS ارائه می‌دهد. اما برای ساختن این سیستم انتقال اسب تروا، باید مشخص می‌شد که نوتروفیل‌ها چگونه ذرات خون را شناسایی می‌کنند.»
محققان معتقدند در حالی که توسعه روش‌های درمانی مناسب از طریق نوتروفیل‌ها برای ALI/ARDS فاصله زیادی تا تجاری‌سازی دارد، اما این تحقیق گام مهمی در مسیر درک وضعیت و عملکرد سیستم ایمنی بدن است.
دکتر جاکوب برنر گفت: « گام بعدی ما این است که بفهمیم چگونه میکروب‌ها یا ویروس‌ها، که سفت و سخت و متقارن هستند، برای فرار از نوتروفیل ها تکامل یافته‌اند.»