Una nuova ricerca ha rivelato come la luce può essere utilizzata per distruggere le particelle di coronavirus infettive che contaminano le superfici. Gli scienziati sono interessati a come gli ambienti, come gli interventi chirurgici, possano essere disinfettati a fondo da virus come il SARS-CoV-2 che ha causato la pandemia di COVID-19.
Le particelle virali SARS-CoV-2 sono composte da un nucleo di catene di acidi nucleici che contengono l’informazione genetica del virus, circondato da una membrana lipidica da cui sporgono punte proteiche. Ogni componente è necessario per l'infezione.
I ricercatori dell’Università di Southampton hanno studiato come la luce laser ultravioletta distrugge il virus colpendo ciascuno di questi componenti critici. Utilizzando un laser ultravioletto specializzato a due diverse lunghezze d'onda gli scienziati sono stati in grado di determinare come ciascun componente virale si degradava sotto la luce intensa. Hanno scoperto che il materiale genomico era altamente sensibile alla degradazione e che i picchi proteici perdevano la capacità di legarsi alle cellule umane.
La luce UV comprende la luce UVA, UVB e UVC. Pochissima luce UVC a frequenze inferiori a 280 nm raggiunge la superficie terrestre dal sole. È questa luce UVC, meno studiata, che il team di Southampton ha utilizzato per il proprio studio a causa delle sue proprietà disinfettanti.
La luce UVC è fortemente assorbita da diversi componenti virali, incluso il materiale genetico (~260 nm) e i picchi proteici (~ 230 nm), consentendo al team di selezionare frequenze laser di 266 nm e 227 nm per il progetto.
Gli scienziati dell'Università di Southampton, guidati dal professor Sumeet Mahajan, hanno lavorato a stretto contatto con gli scienziati del produttore di laser, chiamato M Squared Lasers, e il risultante studio, coautore, è pubblicato sulla rivista ACS Photonics . L'articolo è intitolato "Meccanismi di inattivazione della SARS-CoV-2 utilizzando la radiazione laser UVC".
Il team ha scoperto che la luce a 266 nm causava danni all’RNA a basse potenze, influenzando le informazioni genetiche del virus. Inoltre, la luce a 266 nm ha danneggiato la struttura della proteina spike SARS-CoV-2, riducendone la capacità di legarsi alle cellule umane rompendo i legami disolfuro e gli amminoacidi aromatici.
La luce da 227 nm era meno efficace nell'indurre danni all'RNA, ma più efficace nel danneggiare le proteine attraverso l'ossidazione (una reazione chimica che coinvolge l'ossigeno) che dispiega la struttura della proteina.
È importante sottolineare che SARS-CoV-2 ha uno dei genomi più grandi per i virus a RNA. Ciò lo rende particolarmente sensibile al danno genomico.
Il professor Mahajan ha affermato:"La disattivazione tramite luce dei virus presenti nell'aria offre uno strumento versatile per la disinfezione dei nostri spazi pubblici e delle attrezzature sensibili che altrimenti potrebbero rivelarsi difficili da decontaminare con metodi convenzionali. Ora comprendiamo la sensibilità differenziale dei componenti molecolari dei virus alla disattivazione tramite luce, questo apre la possibilità di una tecnologia di disinfezione ottimizzata."
La disattivazione basata sulla luce ha ricevuto molta attenzione a causa dell'ampia gamma di applicazioni in cui i metodi convenzionali di disattivazione basati su liquidi non sono adatti. Ora che il meccanismo di disattivazione è compreso meglio, questo è un passo importante nell'implementazione della tecnologia.
Ulteriori informazioni: George Devitt et al, Meccanismi di inattivazione del SARS-CoV-2 utilizzando la radiazione laser UVC, ACS Photonics (2023). DOI:10.1021/acsphotonics.3c00828
Informazioni sul giornale: ACS Fotonica
Fornito dall'Università di Southampton
