È necessaria una migliore comprensione della chimica di superficie del virus SARS-CoV-2 per ridurre la trasmissione e accelerare la progettazione del vaccino.

Ricercatori presso Michigan Tech, Il TÜV SÜD UK National Engineering Laboratory e l'Università di Edimburgo chiedono una maggiore ricerca sulla stabilità e l'interazione della superficie del virus in "Surface Chemistry Can Unlock Drivers of Surface Stability of SARS-CoV-2 in Variety of Environmental Conditions" nella rivista premere cella . Evidenziano la necessità di comprendere le diverse condizioni ambientali che influenzano la chimica di superficie di virus come SARS-CoV-2, il virus che causa la malattia COVID-19.

Creare una superficie ostile per i virus

Ci viene detto di lavarci le mani con il sapone per 20 secondi per uccidere i virus. Come mai? Poiché il sapone interagisce con la chimica superficiale di un virus, in particolare i lipidi, o grasso, involucro intorno ad esso, e sostanzialmente fa esplodere il virus.

Il lavaggio delle mani è un chiaro esempio dell'importanza di comprendere come i virus interagiscono con gli ambienti di superficie. L'aumento della ricerca ci consentirà di ridurre la durata della sopravvivenza dei virus sulle superfici o nell'aria, un modo importante per fermare la diffusione.

"Se la superficie non è amichevole, è più facile che il virus si sfaldi. Dove il virus ha interazioni più amichevoli con la superficie, è più probabile che rimanga contagioso, " ha detto Caryn Heldt, professore di ingegneria chimica e direttore dell'Health Research Institute presso la Michigan Technological University.

"I virus hanno modi unici di interagire con le superfici. La chimica superficiale del virus cambierà il modo in cui il virus interagisce con l'acqua, " Heldt ha detto. "Se l'acqua come l'umidità, che è comune nel tuo respiro e nell'aria, si mette tra il virus e una superficie, può davvero cambiare il modo in cui il virus interagisce con quella superficie. La superficie del virus e l'ambiente:non si possono separare".

Più di un modo per scuoiare un gatto... o un virus

Parte del motivo per cui la comprensione della comunità scientifica del virus SARS-CoV-2 continua ad evolversi è perché ci sono solo poche tecniche disponibili per misurare le piccole quantità di particelle virali necessarie per infettare una persona rispetto ad altri tipi di biomolecole, come le proteine.

"Dobbiamo capire come i virus interagiscono con le superfici con e senza acqua presente, ma i modi tradizionali in cui pensiamo di studiare la chimica di superficie non sono in grado di rilevare questi bassi livelli di virus, "Ha detto Held.

Heldt e coautori hanno affermato che il loro articolo fornisce un'ampia panoramica dei diversi modi in cui i ricercatori potrebbero saperne di più su queste interazioni di superficie a livello chimico.

A differenza dei virus che causano l'influenza, SARS-CoV-2 si trasmette principalmente attraverso aerosol, o particelle che viaggiano e rimangono sospese nell'aria quando le persone parlano, cantare, tossire o starnutire.

L'influenza viene trasmessa da grandi goccioline che espiri, che cadono e rimangono infetti sulle superfici. Heldt ha detto che le superfici non sono state escluse come modalità di trasmissione, ma che la forma più comune di transizione sembra essere l'inalazione di aerosol. "Riguarda quanto sei vicino a qualcuno e per quanto tempo, " lei disse.

La temperatura e l'umidità in particolare sembrano avere effetti maggiori sulla virilità del virus SARS-CoV-2.

"Per la prima volta, mettiamo in evidenza i potenziali meccanismi della nuova stabilità della superficie SARS-CoV-2 in varie condizioni ambientali tra cui temperatura e umidità relativa, " ha detto Aliakbar Hassanpouryouzband, un ricercatore associato post-dottorato presso l'Università di Edimburgo.

Mentre i virus sono in genere più stabili quando fa più freddo, il che spiega perché la stagione influenzale colpisce durante l'inverno, non sembra essere il caso del virus che causa il COVID-19. Però, i ricercatori possono dedurre da ciò che il calore fa alle molecole:aumenta la loro energia, facendoli muovere e vibrare più rapidamente, che l'aumento delle vibrazioni delle molecole di virus fa sì che esplodano e non siano più infettive.

Quando si tratta di umidità, i virus hanno bisogno di legare dell'acqua alle loro superfici. Ma disidratare una molecola di virus non è una soluzione secca:può effettivamente rendere alcune molecole più stabili.

Insieme a ulteriori ricerche sugli effetti dell'umidità, temperatura e altre condizioni ambientali, è necessario esplorare gli effetti dell'equilibrio del pH e degli involucri proteici sul virus. Il lavoro per comprendere meglio la chimica di superficie del SARS-CoV-2 aiuterà gli scienziati di tutto il mondo a progettare vaccini per questa pandemia e per quelli del futuro.

"Speriamo che questo articolo aiuti gli scienziati sperimentali di tutto il mondo nelle loro indagini per svelare i fattori molecolari implicati in questa nuova trasmissione di coronavirus dalle superfici, nonché nello sviluppo di vaccini e nella progettazione di farmaci antivirali, " disse Edris Joonaki, esperto di proprietà dei fluidi presso TÜV SÜD UK National Engineering Laboratory.