(PhysOrg.com) -- Toekomstige pandemieën van seizoensgriep, H1N1 en andere resistente virussen kunnen worden gedwarsboomd door een krachtige, immuunversterkende lading die effectief aan cellen wordt geleverd door gouden nanostaafjes, rapporteren wetenschappers van de Universiteit van Buffalo en de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention. Het werk is gepubliceerd in het huidige nummer van de Proceedings van de National Academy of Sciences .

"Dit gezamenlijke onderzoek door UB en de CDC heeft het potentieel om een ​​nieuwe generatie antivirale geneesmiddelen in te luiden voor de agressieve behandeling van een breed scala aan infectieziekten, van H1N1 tot vogelgriep en misschien Ebola, die steeds resistent worden tegen de medicijnen die tegen hen worden gebruikt, " zegt UB-teamleider Paras Prasad, doctoraat, uitvoerend directeur van het UB Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics (ILPB) en SUNY Distinguished Professor in de afdelingen Chemie, Natuurkunde, Elektrotechniek en geneeskunde.

Het samenwerkingswerk tussen UB en CDC kwam tot stand door het werk van Krishnan Chakravarthy, een MD/PhD-kandidaat aan de UB en de eerste auteur van de paper. Dit onderzoek maakt deel uit van zijn doctoraatswerk dat zich richtte op de reactie van de gastheer op influenza-infectie en nieuwe strategieën voor medicijnafgifte.

Het artikel beschrijft het enkelstrengs RNA-molecuul, die een sterke immuunrespons tegen het influenzavirus veroorzaakt door de cellulaire productie van interferonen van de gastheer op te voeren, eiwitten die de virale replicatie remmen.

Maar, zoals de meeste RNA-moleculen, ze zijn onstabiel wanneer ze in cellen worden afgeleverd. De gouden nanostaafjes die bij UB worden geproduceerd, fungeren als een efficiënt vehikel om de krachtige immuunactivatormolecule in de cellen af ​​te leveren.

"Het komt allemaal neer op hoe we de immuunactivator kunnen leveren, " zegt Suryaprakesh Sambhara, DVM, doctoraat, in CDC's Influenza Division en een co-auteur op het papier. "De UB-onderzoekers hadden een uitstekend afgiftesysteem. Dr. Prasad en zijn team staan ​​bekend om hun bijdragen aan afgiftesystemen voor nanodeeltjes."

Een belangrijk voordeel is de biocompatibiliteit van goud.

"De gouden nanostaafjes beschermen het RNA tegen degradatie als het eenmaal in de cellen zit, terwijl een meer geselecteerde targeting van cellen mogelijk is, " zei co-auteur Paul R. Knight III, MD, scriptieadviseur van Chakravarthy; hoogleraar anesthesiologie, microbiologie en infectieziekten in de UB School of Medicine and Biomedical Sciences; en directeur van zijn MD/PhD-programma.

"Dit werk toont aan dat de modulatie van de respons van de gastheer van cruciaal belang zal zijn voor de volgende generatie antivirale therapieën, " legt Chakravarthy uit. "De nieuwigheid van deze benadering is dat de meeste van dit soort RNA-virussen een gemeenschappelijke gastheerreactie-immuunroute delen; dat is waar we ons op richten met onze nanodeeltjestherapie. Door de immuunrespons van de gastheer te versterken, we vermijden de moeilijkheid van voortdurende virale resistentie die wordt gegenereerd door mutaties."

Ziekten die met deze nieuwe aanpak effectief kunnen worden aangepakt, zijn onder meer alle virussen die vatbaar zijn voor de aangeboren immuunrespons die type 1-interferonen veroorzaken, Prasad merkt op.

Op basis van deze in vitro resultaten, de UB- en CDC-onderzoekers starten dierstudies.

"Deze samenwerking was buitengewoon aangezien twee ongelijksoortige onderzoeksgroepen aan de UB en een derde aan de CDC erin geslaagd zijn vooruitgang te boeken in de richting van een gemeenschappelijk doel:behandeling van griep, " zegt co-auteur Adela Bonoiu, doctoraat, UB onderzoeksassistent professor bij ILPB.

Belangrijke financiering voor het UB-instituutsgedeelte van het onderzoek werd verstrekt door de John R. Oishei Foundation, die de weg hebben vrijgemaakt voor nieuwe stimuleringsfinanciering die UB onlangs ontving van de National Institutes of Health om deze strategie verder te ontwikkelen. Het doel is om toe te werken naar een Investigational New Drug-aanvraag bij de FDA.