Mona Kanso, ricercatrice della Queen's University, ha sviluppato un modo nuovo e unico di osservare i virus, compreso SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19. Scolpendo la particella del coronavirus da minuscole perline, e poi applicando le leggi della fisica dei fluidi a ogni singola perlina, Kanso calcola le proprietà del coronavirus dalla sua forma. Mentre il pieno potenziale di questo nuovo metodo è ancora in fase di realizzazione, i ricercatori si aspettano che accelererà il percorso verso lo sviluppo di un trattamento e, infine, trovare una cura.

"Non conosciamo altro modo per calcolare le proprietà di trasporto di un virus dalla sua forma, " dice Kanso.

SARS-CoV-2 è un guscio sferico ricoperto di punte chiamate peplomeri, che il virus usa per attaccarsi alle cellule che infetta. Poiché il virus non può muoversi da solo, si basa sul movimento termico casuale dei suoi dintorni fluidi, ruotare, per allineare le sue punte con il suo bersaglio su una cella. Una volta attaccato, il virus può infettare la cellula e poi diffondersi.

"Pensalo come un'astronave nervosa che attracca a una stazione spaziale, " spiega Kanso, (Dottorato di ricerca in ingegneria chimica, studioso di ricerca Vanier Canada). "Il virus nervoso deve allineare due dei suoi picchi adiacenti, solo così, con i siti di legame in modo che possa attaccarsi alla cellula. Si basa sull'energia molecolare cinetica del fluido per ruotare se stesso in posizione".

Questa ricerca apre le porte alla comprensione dei farmaci che potrebbero impedire il legame cellulare interferendo con la diffusione rotazionale del virus. Approfondisce inoltre la comprensione degli scienziati sull'infezione cellulare virale.

Kanso ha collaborato con l'apprendista estivo della sua regina, Giordano Piette, insieme al loro consigliere della regina, Professor Jeffrey Giacomin, riparato sul posto durante il suo congedo sabbatico nel campus dell'Università del Nevada, Reno, e con l'ospite UNR del Dr. Giacomin, Professor James Hanna.

"In questo lavoro, scopriamo un modo migliore di guardare i virus, " dice Kanso. "Come ogni problema di ingegneria, cercando di risolverlo senza capirlo, dura per sempre. Questo coronavirus è aumentato per più di un motivo. C'è l'ovvia funzione meccanica dell'attaccamento del bersaglio. Ma i suoi picchi controllano anche il suo stesso jitter, ricevendo energia dal fluido, per aiutarlo ad attraccare con i suoi obiettivi. Questo coronavirus è un avversario molto più temibile di quanto sembri".

Il prossimo passo è esplorare come il bulbo triangolare sulla punta di ogni picco di coronavirus influenza l'infezione. Anche, al microscopio, non tutti i coronavirus sono sferici. Chiamato pleomorfismo, nessuno sa come questo influisca sull'allineamento e sulla probabilità di attaccamento.

La ricerca è pubblicata, e liberamente disponibile, in Fisica dei fluidi .