Ochrona przed COVID-19 za pomocą aerozolu do nosa. Opracowane receptury z wyciągiem z wodorostów skutecznie blokują koronawirusa SARS-CoV-2

Koronawirus SARS-CoV-2 atakuje organizm przede wszystkim poprzez część nosową gardła. Zablokowanie jego dostępu do obecnego tam nabłonka może więc pomóc znacząco zmniejszyć ładunek tego wirusa w nosogardzieli, ograniczając ryzyko zakażenia i natężenie infekcji, a także jej przenoszenie się. Pomoże w tym środek rozpylany do nosa z zawartością polisacharydów. Są to pochodne związków cukrowych znane ze swoich właściwości antywirusowych, które wynikają ze zdolności do przylegania do błon śluzowych.

Ochronne związki to karageny wytwarzane przez czerwone algi, odkryte ok. 600 lat temu na irlandzkiej wyspie Carraghen. Od tego czasu stosowano je do zagęszczania i stabilizowania konsystencji potraw. Dziś używa się ich nie tylko do produkcji żywności, ale też farmaceutyków i kosmetyków.

Działanie antywirusowe tych związków badano już przed ponad sześćdziesięcioma laty. Eksperymenty prowadzone na zwierzętach wykazały m.in., że karageny hamują aktywność wirusów otoczkowych, m.in. takich jak wirus brodawczaka ludzkiego (HPV), grypy H1N1 oraz typu B, HIV, WZWA, enterowirusów (należą do nich m.in wirusy Coxsackie), a także niektórych koronawirusów.

Karagen działa jak izolacja elektryczna, która wiąże się z cząstkami wirusów, ponieważ zawiera ładunki ujemne, a ich otoczki naładowane są dodatnio. W rezultacie związek ten uniemożliwia łączenie się białek wirusa z receptorami ACE2 na powierzchni komórek ludzkich i wnikanie jego materiału genetycznego do środka.

Karageny mogą też wyłapywać wirusy uwalniane z komórek, które już zostały zainfekowane i posłużyły patogenowi jako miejsce do namnażania się. To z kolei pomaga ograniczyć rozprzestrzenianie się choroby.

Ponieważ jama nosowo-gardłowa jest pierwszą linią obrony przed patogenami, filtrując powietrze z bakterii i wirusów, aplikacja ochronnej powłoki stanowi obiecujący środek prewencyjny COVID-19. Użycie w tej roli polisacharydów biokompatybilnych z ludzkimi tkankami znalazło już zastosowania w produkcji leków dopuszczonych do bezpiecznej aplikacji u ludzi.

W pracach brytyjskich naukowców z Uniwersytetu w Birmingham użyto karagenu frakcji lambda z połączeniu z gumą gellan – inną szeroko stosowaną substancją żelującą, pozyskiwaną metodą biofermentacji.

Połączenie dwóch polisacharydów wykazało wysoką skuteczność antywirusową, blokując koronawirusa zarówno w przypadku jego przenikania do komórek, jak i z komórek do wydzieliny śluzowej. Dzięki temu w hodowlach komórkowych, które zostały narażone na tak potraktowanego wirusa, nie wykazano przejawów infekcji. Działanie to utrzymywało się nawet przez 48 godzin i pomimo wielokrotnego rozcieńczania roztworu polisacharydów.

Następnie zademonstrowano, że spray z zastosowanymi składnikami ułatwia wydalanie uwięzionego koronawirusa naturalnymi drogami z organizmu, poprzez wydmuchanie lub połknięcie wydzieliny z nosa. A w przypadku rozpylenia wirusa w powietrzu przy kichaniu czy kasłaniu redukuje ryzyko zakażenia nim innych ludzi.

Oba związki są dostępne na rynku jako składniki o czystości farmaceutycznej, co oznacza, że uzyskanie zgody na stosowanie ich w innowacyjnym produkcie będzie uproszczone i dużo szybsze niż w przypadku nowo odkrytych związków antywirusowych.

Środek podawany jako aerozol do nosa, a także do jamy ustnej oraz do zastosowania na różne powierzchnie, został już zgłoszony do urzędu patentowego. Teraz trwają poszukiwania producenta.

Podobne badania są prowadzone przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Argentyny, o czym pisaliśmy już pod koniec sierpnia 2020 roku. Oprócz wyciągu z wodorostów zawiera pozyskiwaną z brzozy substancję słodzącą o nazwie ksylitol.

Badacze ocenili skuteczność trzech różnych receptur przeznaczonych do stosowania na śluzówkę nosa. W ich pracach najbardziej efektywne działanie wykazał wyciąg z wodorostów w postaci karagenu frakcji jota, który hamował aktywność koronawirusa w hodowlach komórkowych nawet w sytuacji, gdy był stosowany w stężeniu tak niskim jak 6 mikrograma na mililitr.

Innym dobrze działającym składnikiem okazał się być ksylitol – słodzik pozyskiwany z drewna brzozy, a także produkowany przemysłowo na drodze biofermentacji. Pod względem chemicznym jest alkoholem wielowodorotlenowym, ma ok. 40 proc. kalorii mniej od cukru i indeks glikemiczny równy 8 (podczas gdy IG cukru to 70). Hamuje też rozwój grzybów, pleśni i innych niekorzystnych drobnoustrojów, ma też ogólnie korzystny wpływ na organizm, m.in. pomaga neutralizować nadmiar związków kwasowych.

Choć doniesienia z obu badań sprayów do nosa ukazały się na razie w formie przeddruku na platformie bioRxiv, nie ma wątpliwości, że szybko staną się elementem profilaktyki i terapii w COVID-19. Chociaż nie zastąpią podstawowych środków prewencji, mają szansę skutecznie ją wspomóc, zwłaszcza w sytuacjach, gdy niemożliwe jest zastosowanie niektórych z zalecanych metod, jak np. konieczność zachowania odpowiedniego dystansu.

Warto dodać, że na świecie bada się też inne środki aplikowane do nosa, m.in. zawierające ksylitol w połączeniu z gorzkim wyciągiem z pestek grejpfruta, które są badane przez badaczy amerykańskich, a pierwsze doniesienia nt. ich skuteczności zostały opisane na łamach pisma medycznego „Cureus”.

ZOBACZ: Tani antydepresant lekiem na COVID-19