新型コロナウイルスをバラバラに。世界初!ウイルス不活化メカニズムの一部を解明

画像:新型コロナウイルスをバラバラに。世界初!ウイルス抑制メカニズムの一部を解明

2023年2月22 日、ナノイー(帯電微粒子水)技術 による新型コロナウイルスの構成成分ごとの影響を測定し、ウイルスがバラバラになる様子を観察。ウイルスが不活化するメカニズムを一部解明するとともに、その不活化ウイルスの細胞への感染抑制も可視化。

※試験は45Lの試験空間で実施され、実使用における製品の効果を検証したものではありません。

変異株はもちろん、他のエンベロープウイルスへの適用も期待される

ナノイー(帯電微粒子水)はウイルスの特定の分子や構造を標的としているのではなく、ウイルスを構造するエンベロープやタンパク質、ゲノムRNAと多段階で作用することを世界で初めてつきとめました。新型コロナウイルスの変異株はもちろんのこと、他のエンベロープウイルスへの適用も期待されます。

写真:大阪公立大学大学院獣医学研究科 安木真世准教授

大阪公立大学大学院獣医学研究科
安木真世准教授

新型コロナウイルスをバラバラに。細胞への感染を抑制

背景

2019年に発生した新型コロナウイルス感染症(COVID-19)は、現在も変異を続けているオミクロン株が子孫系統(亜型)を増やしており、収束の兆しを見せていません。パナソニックはナノイー(帯電微粒子水)技術について、2020年7月に新型コロナウイルスに対する抑制効果、2021年11月には新型コロナウイルス変異株4種に対する抑制効果、2022年3月には約6畳(24m3)の試験空間における新型コロナウイルスに対する抑制効果を実証しています。今回、新型コロナウイルスの変異株であるオミクロン株(BA.5)の不活化効果を実証するとともに、細胞への感染抑制も初めて可視化。しかし、どのような段階でナノイー(帯電微粒子水)がウイルスに作用して不活化しているのか、メカニズムまでは解明できていませんでした。

新型コロナウイルスに焦点を当てたウイルスクリアランス試験

2012年1月、パナソニックは、ナノイー(帯電微粒子水)がウイルスクリアランス試験でウイルスに不活化効果があることを検証。ウイルスを「エンベロープの有無」「ゲノム」「サイズ」などにより分類し、それらを組み合わせた特徴を有する物理化学的耐性の異なる4種のウイルスに対するナノイー(帯電微粒子水)の不活化効果を実証し、耐性の高いウイルスや未知のウイルスを不活化する効果があることが分かりました。今回は、ナノイー(帯電微粒子水)による新型コロナウイルスの不活化メカニズムの解明に焦点を当て、大阪公立大学と共同で研究を実施し、不活化メカニズムの一部が明らかになりました。

画像:ウイルスの特徴分類(エンベロープの有無、ゲノム、サイズ)により、物理化学的耐性の異なる4種のウイルスに対するナノイー(帯電微粒子水)の不活化効果を実証

ウイルスの特徴分類(エンベロープの有無、ゲノム、サイズ)により、物理化学的耐性の異なる4種のウイルスに対するナノイー(帯電微粒子水)の不活化効果を実証

検証結果

新型コロナウイルスの不活化メカニズムを検証

画像:ナノイー(帯電微粒子水)の標的因子(新型コロナウイルス概略図)

ナノイー(帯電微粒子水)の標的因子(新型コロナウイルス概略図)

大阪公立大学との共同研究で、ナノイー(帯電微粒子水)の曝露有無によるウイルスの構成成分ごとの影響や、細胞へのウイルスの結合量を測定した結果、ウイルスを構築する脂質二重膜(エンベロープ)やタンパク質、ゲノムRNAと多段階で作用し、ウイルスが損傷されることを確認。さらに、ナノイー(帯電微粒子水)を曝露したウイルスは細胞への結合能力が失われることで感染が抑制されることが分かりました。

画像:新型コロナウイルスの形態観察(エンベロープの損傷)

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後の新型コロナウイルスの形態観察(エンベロープの損傷)

結果画像:新型コロナウイルスのポリメラーゼなどウイルス複製に関わるタンパク質測定

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後の新型コロナウイルスのポリメラーゼなどウイルス複製に関わるタンパク質測定

結果画像:新型コロナウイルスのゲノムRNAに付着しているタンパク質測定

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後の新型コロナウイルスのゲノムRNAに付着しているタンパク質測定

画像:新型コロナウイルスのゲノムRNA測定

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後の新型コロナウイルスのゲノムRNA測定

画像:不活化した新型コロナウイルスの感染抑制のイメージ

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後に不活化した新型コロナウイルスの細胞への感染抑制のイメージ

新型コロナウイルスのオミクロン株(BA.)を99.99%不活化

ナノイー(帯電微粒子水)を2時間曝露することにより、オミクロン株を99.99%不活化することを実証しました。また、ナノイー(帯電微粒子水)を曝露したオミクロン株と曝露していないものをそれぞれVero細胞※に接種し、細胞への感染拡大の様子を観察。曝露したウイルスには48時間経過した後も感染が抑制されていることを確認しました。

※新型コロナウイルスの培養に用いられる宿主細胞

グラフ:新型コロナウイルス オミクロン株の不活化効果

ナノイー(帯電微粒子水)を2時間曝露した後の新型コロナウイルス オミクロン株の不活化率

画像:新型コロナウイルスの細胞への感染拡大の観察

ナノイー(帯電微粒子水)曝露後の新型コロナウイルスの細胞への感染拡大の観察(7時間後 / 48時間後)

【プレスリリース】
新型コロナウイルスをバラバラに 世界初 ナノイー(帯電微粒子水)技術による不活化メカニズムの一部を解明
https://news.panasonic.com/jp/press/jn230222-1