Naukowcy opatentowali roślinny związek o szerokim działaniu przeciwdrobnoustrojowym

Powszechnie dostępny olej roślinny może stać się podstawą nowej generacji terapii przeciwwirusowych i przeciwbakteryjnych. Naukowcy z Florida International University (FIU) uzyskali amerykański patent na związek otrzymywany z oleju lnianego, który w badaniach wykazał zdolność hamowania zakażeń wirusowych, w tym HIV i SARS-CoV-2, a także wybranych zakażeń bakteryjnych. Odkrycie może otworzyć drogę do opracowania tanich, biodegradowalnych i szeroko dostępnych środków wspomagających leczenie wielu chorób zakaźnych.

W artykule

• Patent FIU dotyczący związków pochodzących z oleju lnianego
• Działanie przeciwko HIV, SARS-CoV-2 i bakteriom
• Mechanizm blokowania infekcji wirusowych
• Możliwości zastosowania w farmacji i nanomedycynie
• Potencjał w leczeniu chorób neurologicznych i nowotworów
• Znaczenie odkrycia dla zdrowia publicznego

Naukowcy z Florida International University uzyskali patent Stanów Zjednoczonych na związek pochodzący z polioli oleju lnianego, który wykazał zdolność hamowania zakażeń wirusowych, w tym HIV oraz SARS-CoV-2 – wirusa odpowiedzialnego za COVID-19. Badania wskazują również na aktywność przeciwko bakteriom wywołującym zakażenia paciorkowcowe i gronkowcowe.

Olej lniany, pozyskiwany z nasion lnu, występuje zarówno w postaci spożywczej, jak i przemysłowej. Wersja spożywcza, powszechnie znana jako olej z siemienia lnianego, jest łatwo dostępna w sklepach spożywczych, aptekach i sklepach ze zdrową żywnością. Badacze FIU wykazali, że poliole otrzymywane z oleju lnianego przeznaczonego do spożycia mogą stanowić obiecującą podstawę do opracowania nowych metod zapobiegania i leczenia trudnych zakażeń.

Patent rozwija wcześniejsze osiągnięcia badaczy

Wynalazek zatytułowany „Treatment and Prevention of Infections Using Vegetable Oil-Derived Polyols” (Patent USA nr 12,440,467) stanowi rozwinięcie wcześniejszych prac nad unikalnym nanogelem, które doprowadziły do uzyskania patentu już w 2022 roku.

Obecnie zespół naukowy FIU znacząco rozszerzył zakres badań.

– Poliol pochodzący z oleju lnianego nigdy wcześniej nie był badany samodzielnie pod kątem właściwości przeciwwirusowych – powiedziała dr Arti Vashist, główna badaczka projektu i adiunkt w Herbert Wertheim College of Medicine na FIU. – Nasze badania wykazały, że związek ten posiada duży potencjał do hamowania szerokiego spektrum infekcji wirusowych i bakteryjnych.

Naturalne pochodzenie i możliwość produkcji na dużą skalę

Jedną z największych zalet nowego związku jest jego pochodzenie. Olej lniany jest odnawialnym, szeroko dostępnym surowcem roślinnym.

Poliol uzyskiwany z tego oleju jest:

• biodegradowalny,
• stosunkowo tani w produkcji,
• nietoksyczny dla zdrowych komórek,
• możliwy do wytwarzania na skalę przemysłową.

Według badaczy oznacza to, że technologia może zostać wdrożona znacznie szerzej niż wiele kosztownych terapii opartych na zaawansowanych technologiach biologicznych.

Jak działa nowy związek?

Wykorzystując modelowanie komputerowe, naukowcy określili miejsca wiązania związku na powierzchni wirusów. Analizy wykazały, że poliole pochodzące z oleju lnianego przyłączają się do tych samych regionów wirusów HIV i SARS-CoV-2, które są celem wielu obecnie stosowanych leków przeciwwirusowych.

Efektem jest zablokowanie zdolności wirusa do wnikania do ludzkich komórek i rozpoczęcia procesu infekcji.

– To bardzo ważne odkrycie. Związek ten można dodawać do istniejących terapii, nadając im szerokie właściwości przeciwdrobnoustrojowe, a jednocześnie pozostaje on nietoksyczny dla zdrowych komórek – podkreśliła dr Vashist.

Badaczka od ponad dekady wykorzystuje poliole oparte na oleju lnianym do tworzenia różnych nanomateriałów oraz poprawy ich właściwości użytkowych.

Możliwe formy podawania

Autorzy patentu przewidują, że nowy związek może być wykorzystywany w wielu postaciach farmaceutycznych, takich jak:

• tabletki,
• kapsułki,
• pastylki do ssania,
• aerozole,
• sterylne roztwory do zastosowań medycznych.

Tak szeroki zakres możliwości zwiększa potencjał komercjalizacji i praktycznego wykorzystania technologii.

Potencjał w leczeniu chorób neurologicznych

Badania wskazują również na dodatkowe właściwości związku, wykraczające poza działanie przeciwdrobnoustrojowe.

Poliol z oleju lnianego może poprawiać zdolność nanonośników do przekraczania bariery krew–mózg. Jest to jedno z największych wyzwań współczesnej farmakologii, ponieważ wiele leków nie jest w stanie skutecznie dotrzeć do ośrodkowego układu nerwowego.

Możliwość transportowania substancji terapeutycznych przez barierę krew–mózg mogłaby znaleźć zastosowanie w leczeniu:

• chorób neurodegeneracyjnych,
• zakażeń ośrodkowego układu nerwowego,
• guzów mózgu,
• innych schorzeń neurologicznych trudnych do leczenia standardowymi metodami.

Dodatkowo związek wykazuje właściwości fluorescencyjne, dzięki którym naukowcy mogą śledzić jego przemieszczanie się podczas badań obrazowych i potwierdzać skuteczne dostarczanie leków do miejsca działania.

Kolejne badania nad chorobą Alzheimera

Dr Arti Vashist kieruje obecnie kilkoma projektami badawczymi i jest współautorką wielu patentów, w tym dotyczących polioli oraz hydrożeli opartych na poliolach wykorzystywanych w leczeniu nowotworów.

Wśród współautorów patentu znaleźli się również badacze FIU: Hitendra Chand, Madhavan Nair i Andrea Raymond, a także Prem Chapagain z College of Arts, Sciences & Education.

Badania były częściowo finansowane przez National Institutes of Health (NIH). Niedawno dr Vashist otrzymała grant NIH R03 przyznany przez National Institute on Aging na ocenę nanogeli opartych na poliolach oleju lnianego jako potencjalnej terapii choroby Alzheimera.

Znaczenie odkrycia w erze oporności na leki

Uzyskanie patentu następuje w czasie, gdy świat nadal odczuwa skutki pandemii COVID-19, a problem narastającej oporności drobnoustrojów na leki staje się jednym z największych wyzwań zdrowia publicznego.

Zdaniem badaczy tani, roślinny związek zdolny do działania przeciwko wielu wirusom i bakteriom może stać się cennym narzędziem wspierającym walkę z chorobami zakaźnymi na całym świecie.

Dla dr Vashist kluczowym celem pozostaje przełożenie wyników badań laboratoryjnych na zastosowania komercyjne poprzez syntezę i produkcję związku na potrzeby przemysłu farmaceutycznego.

– To zielona technologia – łatwa do syntezy, niedroga, stabilna i wszechstronna. To odkrycie stanowi ogromny krok naprzód dla ochrony zdrowia – podsumowała badaczka.

Źródło: Florida International University, FIU patent targets viruses with a breakthrough from linseed oil