Eenvoudige ultrasone geluidsgolven kunnen het virusomhulsel en de spike-achtige uitsteeksels van SARS-CoV-2, het virus dat Covid-19 veroorzaakt, doen instorten en scheuren. Dat blijkt uit een onderzoek van de Massachusetts Institute of Technology (MIT).
De MIT-onderzoekers suggereren dat coronavirussen kwetsbaar kunnen zijn voor ultrasone geluidsgolven, binnen de frequenties die doorgaans worden gebruikt bij diagnostische medische beeldvorming. Ultrasone geluidsgolven liggen per definitie buiten het bereik van het menselijk oor en worden onder meer gebruikt voor echografisch onderzoek.
Met behulp van computersimulaties heeft het team de reactie van het virus op trillingen gemodelleerd voor een reeks ultrasone frequenties. Ze ontdekten dat trillingen tussen 25 en 100 megahertz het omhulsel en de ‘spikes’ (of ‘stekeltjes’) van het virus binnen een fractie van een milliseconde deden instorten en scheuren. Dit effect werd zowel waargenomen bij simulaties van het virus in lucht, als in water.
Professor Toegepaste Mechanica Tomasz Wierzbicki (MIT) stelt: ‘We hebben bewezen dat onder ultrasone stimulatie het omhulsel en de spikes van het coronavirus trillen en de trilsterkte ook zeer groot is, waardoor het onder spanning komt te staan en bepaalde delen van het virus kunnen breken.’
‘Daardoor wordt zichtbare schade toegebracht aan het omhulsel en mogelijk onzichtbare schade aan het RNA (ribonucleïnezuur, het genetische neefje van DNA, red.) binnenin. De hoop is dat ons artikel een discussie op gang brengt tussen verschillende disciplines.’
Enorm potentieel
De resultaten, gepubliceerd in het vaktijdschrift Journal of the Mechanics and Physics of Solids, zijn voorlopig en gebaseerd op beperkte gegevens over de fysische eigenschappen van het virus. Toch wijzen de eerste resultaten volgens de onderzoekers op het potentieel aan behandelingen met ultrasone geluidsgolven voor coronavirussen.
‘We hebben gekeken naar de algemene coronavirusfamilie, en we richten ons nu specifiek naar de morfologie en geometrie van Covid-19’, zegt Wierzbicki. ‘Het potentieel is iets dat fenomenaal zou kunnen zijn in de huidige kritieke situatie.’
(mah)