Une équipe interdisciplinaire internationale de virologues et de biochimistes qui comprend des scientifiques de la Freie Universität a développé des nanogels à faible coût et « compatibles avec les cellules » qui peuvent prévenir efficacement les infections virales. Les nanogels flexibles imitent les récepteurs de surface cellulaire où plusieurs familles virales se lient. Les agents pathogènes adhèrent aux molécules de nanogel, donc la probabilité d'une infection des cellules diminue considérablement. Les chercheurs du projet sont basés à l'Institut de biochimie et de biologie de Potsdam et à l'Association indienne pour la culture des sciences ainsi qu'à l'Institut de chimie et de biochimie et au Centre de médecine infectieuse, tous deux à la Freie Universität. La coopération interdisciplinaire a été financée par le Centre de recherche collaboratif 765 de la Freie Universität et la Fondation allemande pour la recherche (DFG). Les résultats de la recherche ont été publiés en ligne sur ACS Nano .

La recherche médicale est confrontée à d'innombrables défis en raison du grand nombre de virus qui existent. La plupart des médicaments disponibles aujourd'hui ne sont efficaces que contre un seul virus ou quelques virus similaires, car ils ne bloquent que des protéines virales spécifiques pour perturber le cycle de réplication virale dans les cellules infectées. En plus des effets secondaires possibles de ces substances, l'émergence de souches virales résistantes représente un grave danger médical.

De nombreux virus partagent certaines similitudes malgré leur variété d'espèces et de morphologie. Souvent, ils interagissent de manière multivalente avec des récepteurs et co-récepteurs spécifiques à la surface des cellules, qu'ils utilisent pour le contact initial et la diffusion à l'intérieur des cellules. La rupture du mécanisme complexe de l'interaction cellule-virus est donc un domaine de recherche clé pour le développement d'agents antiviraux efficaces à large spectre.

Les protéoglycanes d'héparane sulfate (HS) forment des ports d'entrée pour une variété de virus dans la membrane cellulaire. Jusque là, différents types de nanoparticules ont été conçus pour bloquer l'entrée virale via les molécules HS. Ils sont basés principalement sur des matériaux rigides tels que des particules d'or et d'argent. Peu de recherches ont été menées sur des substances plus douces et plus flexibles comme alternative.

L'équipe de recherche germano-indienne a maintenant réussi à développer des nanogels avec différents degrés de flexibilité qui imitent les protéines cellulaires HS. Le composé actif à base de sulfate de polyglycérol dendritique peut lier et protéger efficacement et durablement les virus, évitant ainsi les infections. Ces nanogels offrent l'avantage de pouvoir s'adapter de manière flexible à la surface du virus. Cela augmente leurs interactions multivalentes avec les particules virales et réduit la probabilité que les agents pathogènes puissent se détacher à nouveau. Les chercheurs ont synthétisé deux nanogels sulfatés qui agissent contre l'herpès et les artérivirus chez l'homme et d'autres animaux. Les nanogels générés peuvent atteindre un effet inhibiteur allant jusqu'à 90 %. Les substances restent actives pendant une période relativement longue et offrent également une protection contre les particules virales libérées par les cellules déjà infectées. Les nanogels peuvent être préparés à très faible coût par rapport à la production de médicaments antiviraux conventionnels. Ainsi, ils peuvent de plus en plus être également utilisés pour traiter les animaux. En outre, les gels polymériques sont inoffensifs et « compatibles avec les cellules » – contrairement aux gels rigides, matériaux rigides – et peuvent être décomposés en fragments plus petits et excrétés par les reins.