Náš nos je první linií obrany proti virům a bakteriím, které vdechujeme. Právě zde se odehrává klíčový souboj mezi patogeny a naším imunitním systémem. Vědci z Brigham and Women's Hospital v Bostonu se proto rozhodli tuto přirozenou hráz posílit a vytvořili inovativní nosní sprej nazvaný PCANS (Pathogen Capture and Neutralizing Spray).

Tento přípravek, popsaný v nejnovějším vydání časopisu Advanced Materials, funguje na třech různých úrovních. Zaprvé vytváří v nose „lepkavou“ vrstvu, která zachytává kapénky s viry a bakteriemi. Zadruhé tvoří fyzickou bariéru, která brání průniku patogenů do organismu. A zatřetí přímo ničí široké spektrum virů a bakterií.

„PCANS představuje zcela nový přístup k prevenci respiračních infekcí,“ vysvětluje hlavní autor studie John Joseph. „Na rozdíl od vakcín, které jsou specifické pro konkrétní patogen, náš sprej může chránit před širokou škálou virů a bakterií.“

Multifunkční ochrana z dostupných látek

Klíčem k účinnosti PCANS je jeho složení. Vědci použili látky, které jsou běžně dostupné a schválené americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) jako pomocné látky v jiných nosních přípravcích.

Základem spreje je směs dvou biopolymerů – gellanu a pektinu. Gellan vytváří po aplikaci do nosu hustý gel, který funguje jako fyzická bariéra. Pektin zase pomáhá neutralizovat viry. Dalšími složkami jsou povrchově aktivní látky tween 80 a benzalkonium chlorid, které zvyšují přilnavost spreje k nosní sliznici a ničí bakterie.

„Proces vývoje PCANS byl jako skládání puzzle,“ říká spoluautorka studie Helna Mary Baby. „Museli jsme najít správnou kombinaci látek, která by poskytla co nejlepší ochranu a zároveň byla bezpečná pro dlouhodobé používání.“

Impozantní výsledky v laboratoři

Výsledky laboratorních testů PCANS jsou skutečně působivé. Sprej dokázal zachytit a zneškodnit více než 99,99 % testovaných virů a bakterií, včetně chřipkového viru, koronaviru SARS-CoV-2, respiračního syncytiálního viru (RSV) a bakterií Escherichia coli a Klebsiella pneumoniae.

Pro srovnání – komerčně dostupné nosní spreje na bázi karagenanů snížily virovou nálož pouze o 90 %. PCANS tedy poskytuje výrazně vyšší úroveň ochrany.

Navíc sprej vydrží v nose působit až 8 hodin, což je nejdelší doba, jaká byla kdy u podobných přípravků zaznamenána. To znamená, že by stačilo aplikovat PCANS dvakrát denně pro celodenní ochranu.

Slibné výsledky na myších

Aby vědci otestovali účinnost PCANS v živém organismu, provedli experimenty na myších infikovaných vysoce virulentním kmenem chřipkového viru. Výsledky byly ohromující – všechny myši, kterým byl před infekcí podán PCANS, přežily. Naproti tomu ve kontrolní skupině bez ochrany PCANS všechny myši uhynuly.

„Byli jsme opravdu překvapeni, jak dobře PCANS fungoval,“ přiznává Joseph. „Nejen že všechny myši přežily, ale měly také výrazně nižší virovou nálož v plicích a méně známek zánětu.“

Sprej poskytoval myším ochranu po dobu nejméně 4 hodin. To je významně déle než u jiných testovaných preventivních přípravků.

Součást každodenní rutiny?

Výhoda PCANS spočívá v tom, že neobsahuje žádné aktivní léčivé látky. To by mohlo usnadnit a urychlit jeho schválení pro použití u lidí. Navíc je jeho výroba jednoduchá a snadno škálovatelná.

Vědci si představují, že by PCANS mohl být používán jako první linie obrany proti respiračním infekcím, zejména v situacích zvýšeného rizika nákazy – například při cestování, v přeplněných prostorách nebo během chřipkové sezóny. Mohl by být také cenným doplňkem očkování, zejména u rizikových skupin jako jsou senioři nebo lidé s oslabenou imunitou.

„Naše vize je, že PCANS by se mohl stát součástí každodenní rutiny, podobně jako si čistíme zuby,“ říká Joseph. „Mohl by významně snížit šíření respiračních infekcí a zlepšit veřejné zdraví po celém světě.“

Než se sprej objeví na pultech lékáren

Přestože jsou výsledky výzkumu PCANS velmi slibné, čeká vědce ještě dlouhá cesta, než se sprej dostane na pulty lékáren. Bude třeba provést rozsáhlé klinické studie na lidech, které potvrdí jeho bezpečnost a účinnost.

Jednou z výzev bude ověřit, zda PCANS poskytuje stejně dobrou ochranu i proti aerosolům obsahujícím viry, nejen proti kapénkám aplikovaným přímo do nosu, jak tomu bylo v myších experimentech. Vědci také plánují testovat sprej na větších zvířatech, jejichž anatomie dýchacích cest je bližší lidské.

Pokud však PCANS uspěje i v těchto testech, mohl by představovat významný průlom v prevenci respiračních onemocnění. V době, kdy čelíme hrozbám nových pandemií, by takový univerzální ochranný prostředek byl k nezaplacení.