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광범위한 바이러스를 파괴하는 맞춤 나노입자

Designer nanoparticles destroy a broad array of viruses

연구자들이 다양한 바이러스에 결합하는 새로운 항-바이러스 나노입자들을 고안했다. 다른 광범위 항바이러스제와는 달리, 그 새 나노입자들은 바이러스를 파괴한다. 디자인하는 데 컴퓨터를 이용한 모형화가 중요한 역할을 했다.

그 새로운 나노입자들은 헤파린 황산염 프로테오글리칸(heparin sulfate proteoglycan, HSPG)이라고 불리는 세포 표면 단백질을 모방한다. HIV를 포함해서 상당한 비율의 바이러스들이 먼저 세포 표면에 있는 HSPGs에 결합해서 건강한 세포에 들어가서 감염시킨다. HSPG를 모방한 기존의 약물들은 바이러스에 결합하여 그것이 세포에 결합하는 것을 막지만, 그 결합의 강도가 비교적 약하다. 이런 약물들은 또한 바이러스를 파괴할 수 없어서, 그 약물 농도가 감소하면 바이러스는 다시 활성화될 수 있다.

항-바이러스 나노입자를 고안하기 위해서, 그 연구자들은 실험학자, 바이러스 전문가, 생화학자들과 함께 연구했다.

그들은 나노입자들이 결합하는 HSPG-결합 바이러스 도메인의 일반적인 조성과 나노입자들의 구조는 알았지만, 왜 다른 나노입자들이 결합 강도와 바이러스가 세포에 들어가는 것을 막는 데 있어서 그렇게 다르게 거동하는지 이해하지 못했다. 정교한 시뮬레이션을 통해서, 그들은 이 문제를 푸는 것을 돕고 나노입자 디자인을 조정하는데 실험학자들을 안내했다. 첨단 컴퓨터 모형화 기술을 이용해서 다양한 표적 바이러스와 나노입자들의 정확한 구조를 각각의 원자의 위치까지 만들어냈다. 나노입자와 바이러스 안에 있는 개별 원자들 사이의 상호작용을 이해해서 이 두 개체들 사이에 생길 수 있는 잠재적인 결합의 강도와 영속성을 추정하고, 그 결합이 어떻게 바이러스를 파괴할 수 있는지를 예측할 수 있었다.

그 팀의 항-바이러스 나노입자는 다양한 바이러스와 비가역적으로 결합하여 치명적인 변형을 일으키지만, 건강한 조직이나 세포에는 영향이 없었다.

컴퓨터 모형화가 매우 효과적이고 안전한 광범위 항-바이러스제가 될 원형을 개발하기 위해서 디자인팀이 필요한 자료를 제공할 수 있었다.

[KOSEN 동향] 광범위한 바이러스를 파괴하는 맞춤 나노입자