Американские ученые развили блокирующий ВИЧ гель, сделанный из полимера, который женщины могут использовать в качестве влагалищного «молекулярного презерватива»: гель становитсяполутвердый в присутствии спермы и западней вызывающий СПИД вирус в его микроскопической петле. Однако, это будет за несколько лет до того, как гельдоступный, так как клинические испытания у людей должны были бы быть сделаны сначала.Новый материал был развит учеными из университета Юты в Солт-Лейк-Сити. Газета о том, как они проверили гель и как это улавливает ВИЧчастицы будут изданы онлайн позже на этой неделе в журнале Advanced Functional Materials.
Среди соавторов исследователи отСеверо-Западный университет в Чикаго, помогший отследить движение ВИЧ в геле.Ведущий автор газеты доктор Патрик Кизер, адъюнкт-профессор биоинженерии в университете Колледжа Юты Разработки, сказал прессуэто:«Первый шаг в осложненном процессе ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) инфекция в женщине является вирусом, распространяющимся от спермы до влагалищноготкань."Мы хотим остановить тот первый шаг.
Мы создали первый влагалищный гель, разработанный, чтобы предотвратить движение вируса СПИДа. Это уникально.
Нет ничегокак он», добавил он.Кизер объяснил, что они хотели разработать технологии, позволившие женщинам защитить себя от ВИЧ, не имея необходимость убеждать ихпартнеры, чтобы сделать это.
Он сказал, что это было важно в странах с низкими ресурсами как под-Сахара Африка и южная Азия где в некоторых областях уровеньВИЧ-инфекция среди женщин составляет целых 60 процентов.Первый автор Джули Джей, работающая к докторской степени в фармацевтике и фармацевтической химии в университете, сказала:«Из-за культурных и социально-экономических факторов, женщины часто неспособны договориться об использовании защиты с их партнером».Она объяснила, что она, Kiser и остальная часть команды развили влагалищный гель, который женщина вставит за несколько часов до пола.
Гель обнаруживаетналичие спермы и действий как барьер между ВИЧ и влагалищной тканью, эффективно мешая вирусу заразить влагалищные клетки.«Мы хотели построить гель, который будет мешать ВИЧ взаимодействовать с влагалищной тканью», сказал Кей.
Усилие развить диапазон внутривлагалищных гелей, колец и пленок, чтобы предотвратить распространение СПИДа не является новым, но это достигло тупика: немногие имеютдостигнутые клинические испытания в Африке, и те не остановили вирусную передачу. Это было также, потому что противовирусные средства, которые они поставляли, были такжеслабый или не продлился долго достаточно, или потому что пациенты просто не использовали их.
Кроме того, некоторые гели увеличили риск передачи, возможно потому чтоони раздражили покров влагалища, заставив иммуноциты сконцентрироваться в той области, которые тогда успешно являлись целью вируса.Kiser и коллеги работали, чтобы развить «молекулярный презерватив» в течение нескольких лет.
В 2006 они опубликовали работу на более раннем типе геля этобыл применен к влагалищу как жидкость, ставшая гелем в температуре тела, и затем ставшая жидкостью снова в присутствии спермы, после чего оновыпущенный лекарственное средство анти-ВИЧ.Но проблема с этой более ранней попыткой состояла в том, что в Африке, высокие температуры среды мешали гелю стать остановившейся жидкостью снова,это покрывающий влагалищный покров равномерно. Кроме того, нет многих противовирусных средств, связывающих и нападающих на ВИЧ в присутствии спермы.Таким образом, Kiser и коллеги пошли назад к исходной точке.
На этот раз они придумали новый гель, работающий противоположным способом к старому.новый гель отвечает на изменения в pH (кислотность или щелочность) так, чтобы, когда это входит в контакт с менее кислой спермой, это стало полутвердым вместо этогоиз большего количества жидкости, и также формирует сеть связанных молекул как петля.Гель сделан из двух полимеров, PBA (фенилбороновая кислота) и SHA (salicylhydroxamic кислота). Полимеры повторяют структуры подобных длинной цепочкемолекулы, как химикат «спагетти».
В этом случае предположите, что один тип спагетти сделан из PBA, и другой сделан из SHA, этого под нормальнымкислотность во влагалище, где pH – приблизительно 4,8, соединения между ними, слаба так берега квитанции спагетти и понижения друг вокруг друга легко:и гель остается гелем.Но когда среда становится менее кислой, и становится все более и более щелочной, в пределах pH 7,6, который является что влагалищная средастановится в присутствии спермы, берега спагетти PBA и SHA склеиваются намного более сильно, и гель становится полутвердым.Поскольку Джей объяснил:«Это течет во влагалищном pH, и поток становится медленнее и медленнее, когда pH увеличивается, и это начинает действовать более твердое в pH спермы».Ученые из Северо-Западного университета в Чикаго отследили движение ВИЧ в геле.
Они отметили вирус флуоресцентной краской исопровождаемый это с современным микроскопом и видело, как его скорость изменилась при различных условиях pH.Кроме того, ВИЧ медленно движется в гель, даже когда pH является низким (кислота), и берега спагетти этих двух полимеров являются все еще скользкими. Однако вирусостановки, движущиеся полностью, когда pH выше.
Это вызвано тем, что размер петли, отверстий в сети, сформированной полимерами, поскольку они сцепляются друг другу под более высоким pH, является приблизительно 30 – 50миллимикроны, в то время как частица ВИЧ приблизительно 100 нанометров шириной.Это походит на захватывающую гальку с теннисной ракеткой: отверстия, сформированные последовательностями ракетки (петля), являются просто достаточно маленькими, чтобы остановить камни (ВИЧ) проваливающийся.
Квообразите, насколько маленький это, человеческие волосы 100 000 нанометров толщиной: на теннисной аналогии ракетки, которая была бы о размере теннисного корта.Кизер сказал, что они думают, что гель должен заблокировать другие вирусы и сперму: возможно, это могло использоваться в качестве противозачаточного средства, или остановить инфекции вирусами герпесаи HPV, вирус папилломы человека, вызывающий рак шейки матки.Взятие понятия далее, если гель останавливает ВИЧ, входящий в клетки, то, возможно, это может также действовать как барьер против иммуноцитов, добирающихся около ВИЧ.СПИД развивается, когда ВИЧ угоняет клетки иммунной системы.
Кизер сказал, что другой выбор будет состоять в том, чтобы добавить препараты против СПИДа как tenofovir к гелю. Tenofovir не походит на противовирусные средства, которые они проверили со старым гелем, имзащищает иммуноциты от инфекции.
«У вируса было бы два барьера, чтобы пройти: барьер полимера и затем барьер лекарственного средства», объяснил он.После пола любые остаточные частицы ВИЧ стали бы неактивными, потому что влагалище возвратится к нормальной кислотности, которую они не любят, иостающееся противовирусное средство в геле все еще работало бы барьером в некоторой степени.Исследователи надеются, что испытания на людях начнутся через три – пять лет, и затем гель будет доступен несколько лет после этого. Они хотят гель ксодержите противовирусные средства, что и заблокируйте ВИЧ и остановите его репликация.
Продвинутый функциональныйМатериалы.
Источники: университет Юты.