Promieniowanie UV-C w walce z koronawirusem

Opublikowano: 2020-07-29 12:48:13
Kategoria: Czyste powietrze , Porady zdrowotne

Promieniowanie UV-C w walce z koronawirusem

Pandemia COVID-19 wywołana wirusem SARS-CoV-2 ma ogromny wpływ na zdrowie i perspektywy gospodarcze na poziomie globalnym. Odnalezienie skutecznych metod powstrzymania  wirusa ma ogromne znaczenie dla ograniczenia jego dalszego rozprzestrzeniania się, ponieważ wirus może być przenoszony drogą kropelkową i może przetrwać wiele godzin poza organizmem. W tym kontekście technologie bezkontaktowej dezynfekcji są wysoce pożądane, a promieniowanie UV, w szczególności UV-C (200–280 nm), jest jedną z najbardziej niezawodnych i powszechnie akceptowanych metod.

Badania przeprowadzone przez włoskich naukowców wykazują efektywność promieniowania UV w inaktywacji koronawirusa SARS-CoV-2.
Potencjalne działanie wirusobójcze promieniowania UV-C na wirus SARS-CoV-2 oceniano eksperymentalnie dla różnych dawek promieniowania i różnych stężeń wirusa. Badano zarówno inaktywację wirusa, jak i jego hamowanie.

Zgodnie z wynikami badań, w przypadku stężenia wirusa, przy którym możliwe jest zakażenie SARS-CoV-2, dawka UV-C wynosząca zaledwie 3,7 mJ/cm2 była wystarczająca do inaktywacji wirusa, a całkowite zahamowanie wszystkich wirusów obserwowano przy dawce 16,9 mJ/cm2. Wyniki te są ważne dla rozwoju nowych metod sterylizacji w celu powstrzymania zakażenia SARS-CoV-2.

Oddziaływanie promieniowania UV-C na wirusy zostało szeroko zbadane, a najczęstszy mechanizm polega na bezpośredniej absorpcji fotonu UV-C przez bazę kwasu nukleinowego i/lub białka kapsydu, prowadzącej do powstania fotoproduktów, które inaktywują wirusa.

Istnieje kilka modeli zestawienia struktury kwasu nukleinowego z dawką wymaganą do inaktywacji wirusa, ale do tej pory nie ma modelu w stu procentach wiarygodnego. Wynika to również z faktu, że pomiary UV-C przeprowadzono przy użyciu różnych wirusów i różnych warunków doświadczalnych. Doprowadziło to do niezwykle szerokiego zakresu wartości dla tego samego wirusa. W przypadku SARS-COV-1 podawane w literaturze wartości wahają się od kilku mJ/cm2 do setek mJ/cm2. Dlatego ważne jest to, aby mieć bezpośrednie dowody wpływu UV-C na SARS-CoV-2 z odpowiednimi dawkami.

Zgodnie z badaniami, replikacja wirusa nie była zaobserwowana przez pierwsze 48 godzin przy najniższym stężeniu wirusa (0,05 MOI) ani w próbkach nietraktowanych, ani naświetlanych promieniowaniem UV-C. Jednak po 6 dniach replikacja wirusa była wyraźnie widoczna w próbkach nienaświetlonych UV-C i została całkowicie zahamowana po napromieniowaniu UV-C nawet przy 3,7 mJ/cm2.
Przy średnim stężeniu wirusa (5 MOI) zaobserwowano skuteczne zmniejszenie liczby kopii, począwszy od dawki 3,7 mJ/cm2. Istotne jest to, liczba kopii nie rosła, co świadczy o skutecznej inaktywacji wirusa. Ocena replikacji wirusa na poziomie wewnątrzkomórkowym dodatkowo potwierdziła działanie przeciwwirusowe UV-C. Dlatego przy takim stężeniu wirusa ekspozycja na minimalną dawkę 3,7 mJ/cm2 skutkuje zmniejszeniem liczby kopii.

Wynik był inny przy największej ilości wirusów (1000 MOI). Replikacja wirusa znacząco zmniejszyła się w sposób zależny od dawki UV-C już po 24 godzinach. Po 48 godzinach stężenie wirusa wzrosło w hodowlach wystawionych na najniższą dawkę UV-C (3,7 mJ/cm2), podczas gdy pozostało stabilne dla dawek 16,9 i 84,4 mJ/cm2.

Wyniki zostały potwierdzone przez ocenę replikacji wirusa na poziomie wewnątrzkomórkowym. Resztkowa ilość wirusa pozostawiona przez dawkę 3,7 mJ/cm2 była zdolna do replikacji i wystarczająca do wywołania infekcji. Dlatego częściowa inaktywacja wirusowego wkładu doprowadziła do zahamowania infekcji. Inaczej jest w przypadku próbek wystawionych na działanie wyższych dawek UV-C, ponieważ w takich warunkach replikacja nie została wykryta.

Podsumowując, promieniowanie UV-C hamuje rozwój SARS-CoV-2, a wyniki zależą zarówno od dawki UV-C, jak i od stężenia wirusa. Rzeczywiście, dla stężeń wirusów typowych dla niskiego poziomu skażonego środowiska zamkniętego i plwociny pacjentów zakażonych COVID-19 wystarczyła bardzo mała dawka poniżej 4 mJ/cm2, aby uzyskać pełną inaktywację wirusa. Przy najwyższym wejściowym stężeniu wirusa (1000 MOI) replikacja wirusa była całkowicie inaktywowana przy dawce powyżej 16,9 mJ/cm2.

Te wyniki pozwalają na właściwe zaprojektowanie i opracowanie skutecznych metod dezynfekcji opartych na promieniowaniu UV, takich jak np. nowoczesne przenośne lampy UV-C, a także pokazują, że nawet małe dawki UV-C są bardzo skuteczne przy odpowiednim stężeniu wirusa.

Źródła:

UV-C irradiation is highly effective in inactivating and inhibiting SARS-CoV-2 replication
Andrea Bianco, Mara Biasin, Giovanni Pareschi, Adalberto Cavalieri, Claudia Cavatorta, Claudio Fenizia, Paola Galli, Luigi Lessio, Manuela Lualdi, Edoardo Redaelli, Irma Saulle, Daria Trabattoni, Alessio Zanutta, Mario Clerici.

Udostępnij ten post

Napisz komentarz