Un team interdisciplinare internazionale di virologi e biochimici che comprende scienziati della Freie Universität ha sviluppato nanogel a basso costo e "amichevoli per le cellule" che possono prevenire efficacemente le infezioni virali. I nanogel flessibili imitano i recettori della superficie cellulare dove si legano diverse famiglie virali. Gli agenti patogeni aderiscono alle molecole di nanogel, quindi la probabilità di un'infezione delle cellule diminuisce significativamente. I ricercatori del progetto hanno sede presso l'Istituto di Biochimica e Biologia di Potsdam e l'Associazione indiana per la coltivazione della scienza, nonché l'Istituto di chimica e biochimica e il Centro per la medicina delle infezioni, entrambi alla Freie Universität. La cooperazione interdisciplinare è stata finanziata attraverso il Collaborative Research Center 765 di Freie Universität e la German Research Foundation (DFG). I risultati della ricerca sono stati pubblicati online su ACS Nano .

La ricerca medica deve affrontare innumerevoli sfide a causa del vasto numero di virus esistenti. La maggior parte dei farmaci oggi disponibili è efficace solo contro un singolo virus o pochi virus simili perché bloccano solo specifiche proteine ​​virali per interrompere il ciclo di replicazione virale nelle cellule infette. Oltre ai possibili effetti collaterali di queste sostanze, l'emergere di ceppi virali resistenti rappresenta un serio rischio medico.

Molti virus condividono alcune somiglianze nonostante la loro varietà di specie e morfologia. Spesso, interagiscono in modo multivalente con specifici recettori e corecettori sulla superficie cellulare, che usano per il contatto iniziale e la diffusione all'interno delle cellule. La rottura del complesso meccanismo dell'interazione cellula-virus è quindi un'area di ricerca chiave per lo sviluppo di agenti antivirali efficaci ad ampio spettro.

I proteoglicani di eparan solfato (HS) formano porte di ingresso per una varietà di virus nella membrana cellulare. Finora, vari tipi di nanoparticelle sono stati progettati per bloccare l'ingresso virale attraverso le molecole di HS. Si basano principalmente su materiali rigidi come particelle d'oro e d'argento. Sono state fatte poche ricerche su sostanze più morbide e flessibili come alternativa.

Il team di ricerca tedesco-indiano è ora riuscito a sviluppare nanogel con diversi gradi di flessibilità che imitano le proteine ​​cellulari dell'HS. Il composto attivo a base di poliglicerolo solfato dendritico può legare e schermare in modo efficace e permanente i virus, prevenendo così le infezioni. Questi nanogel offrono il vantaggio di potersi adattare in modo flessibile alla superficie del virus. Ciò aumenta le loro interazioni multivalenti con le particelle virali e riduce la probabilità che i patogeni possano staccarsi nuovamente. I ricercatori hanno sintetizzato due nanogel solfati che agiscono contro l'herpes e gli arterivirus nell'uomo e in altri animali. I nanogel generati possono ottenere un effetto inibitorio fino al 90%. Le sostanze rimangono attive per un tempo relativamente lungo e forniscono anche protezione contro le particelle virali rilasciate da cellule già infette. I nanogel possono essere preparati a costi molto bassi rispetto alla produzione di farmaci antivirali convenzionali. Così, possono essere sempre più utilizzati anche per curare gli animali. Inoltre, i gel polimerici sono innocui e "cell-friendly" – a differenza dei gel rigidi, materiali inflessibili – e possono essere scomposti in frammenti più piccoli ed escreti dai reni.