(Coronavirus-Immagine Credit Public Domain).
I ricercatori negli Stati Uniti hanno sviluppato un inibitore della proteina spike presente nel nuovo coronavirus SARS-CoV-2 che limita la sua formazione nelle cellule umane ospiti che altrimenti sarebbero la fonte dei virioni appena generati. La proteina spike è la struttura principale su cui il virus fa affidamento per l’ingresso nella cellula ospite.
È importante sottolineare che l’inibitore era efficace anche contro le proteine spike di altri coronavirus, tra cui SARS-CoV-1 e sindrome respiratoria del Medio Oriente CoV (MERS-CoV). Inoltre, i ricercatori affermano che l’inibitore del polipeptide – chiamato F1 – dovrebbe essere efficace contro le proteine spike di quasi tutte le varianti SARS-CoV-2 che potrebbero emergere in futuro. “Ci aspettiamo che l’inibitore qui riportato sia un aiuto inestimabile per porre fine alla pandemia COVID-19”, scrivono Jianpeng Ma e colleghi del Baylor College of Medicine di Houston, in Texas.
Una versione prestampata del documento di ricerca è disponibile sul server bioRxiv * , mentre l’articolo è sottoposto a peer review.
I coronavirus rappresentano una grave minaccia da due decenni
Negli ultimi 20 anni, tre coronavirus hanno rappresentato una minaccia significativa per la salute pubblica, causando epidemie regionali e globali di malattie respiratorie potenzialmente pericolose per la vita. Questi includono il virus SARS-CoV-1 responsabile dell’epidemia di SARS dal 2002 al 2003, il virus MERS-CoV che ha causato varie epidemie in tutto il Medio Oriente dal 2012 e il nuovo virus SARS-CoV-2 che è responsabile della Pandemia COVID 19. Attualmente, i ricercatori stanno correndo per sviluppare vaccini basati sulla proteina spike di SARS-CoV-2.
Vedi anche:Scoperto uno dei trucchi più insidiosi del nuovo coronavirus SARS-CoV-2
Una volta che la proteina spike SARS-CoV-2 si lega al suo recettore della cellula ospite, l’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2), viene suddivisa in due subunità. La subunità 1 (S1) è l’obiettivo principale degli anticorpi neutralizzanti a seguito di infezione naturale o vaccinazione ed è quindi sotto costante selezione positiva per le varianti di fuga immunitaria. La subunità 2 (S2), d’altra parte, è più conservata tra i diversi ceppi di coronavirus. Da quando SARS-CoV-2 è stato identificato per la prima volta a Wuhan, in Cina, alla fine di dicembre 2019, la sua diffusione senza precedenti ha portato all’emergere di diverse varianti che ospitano ampie mutazioni nella proteina spike.
Alcune di queste varianti hanno mostrato un legame più stretto con ACE2 e una maggiore trasmissibilità, nonché una parziale resistenza alla neutralizzazione degli anticorpi da parte dei sieri di individui vaccinati o convalescenti. “Con oltre 130 milioni di casi confermati e vaccinazioni diffuse in tutto il mondo, l’emergere di nuove varianti SARS-CoV-2 potrebbe essere accelerata”, affermano Ma e colleghi. “Sono quindi urgentemente necessarie nuove terapie insensibili alle mutazioni”.
Il concetto alla base dell’attuale studio
Dopo l’ingresso nella cellula ospite, il genoma di SARS-CoV-2 guida la sintesi di nuove proteine spike. Le proteine vengono quindi piegate, assemblate e traslocate per l’interazione con l’RNA genomico appena replicato per generare nuovi virioni. Ma e colleghi hanno ipotizzato che frammenti pieghevoli della proteina spike, come i polipeptidi derivati da S2, formerebbero oligomeri non nativi con spike wild-type. “Ciò ridurrebbe il livello della spike nativa sull’involucro dei virioni appena generati e potenzialmente comprometterebbe la loro infettività”, afferma il team.
I ricercatori hanno sintetizzato un polipeptide chiamato F1 che conteneva parte della sequenza da S2 della proteina spike SARS-CoV-2. Hanno quindi testato il suo impatto sull’espressione e sulla traslocazione sulla superficie cellulare delle proteine spike sulla superficie della cellula ospite nella linea cellulare umana HEK293T.
Cosa ha scoperto lo studio?
La trasfezione delle cellule con il plasmide portatore di spike SARS-CoV-2 ha prodotto un’elevata espressione di proteine spike tagliate nell’intero lisato cellulare. Quando il plasmide che ospita F1 è stato co-trasfettato con il plasmide che ospita spike, il picco S2 è stato quasi completamente diminuito nell’intero lisato cellulare e nella frazione di superficie cellulare. “Pertanto, F1 ha fortemente interferito con l’espressione e la traslocazione della superficie cellulare i spike di SARS-CoV-2”, affermano Ma e colleghi. Sebbene F1 fosse derivato dalla sequenza SARS-CoV-2, l’inibitore era altrettanto efficace contro le proteine spike di SARS-CoV-1 e MERS-CoV. Ancora una volta, S2 era quasi completamente diminuito nell’intero lisato cellulare e nella frazione di superficie cellulare.
L’identità della sequenza di amminoacidi condivisa tra questi diversi picchi di coronavirus era del 35%, suggerendo che F1 potrebbe essere altamente resistente alle mutazioni nelle sequenze di spike delle nuove varianti SARS-CoV-2 emergenti.
L’agente potrebbe essere efficace contro i coronavirus per “un lungo periodo di tempo”
“L’elevata potenza di F1 nell’interferire con l’espressione e la traslocazione superficiale delle glicoproteine spike dai coronavirus che hanno causato gravi epidemie o pandemie tra il 2002 e il 2021 suggerisce che F1 ha una grande promessa di diventare un agente terapeutico efficace contro diverse linee di coronavirus per lungo tempo periodo “, scrivono i ricercatori. “Inoltre, poiché le sequenze corrispondenti al polipeptide F1 sono altamente conservate tra le varianti SARS-CoV-2, ci si può aspettare che questo inibitore sia efficace contro le proteine spike di quasi tutte le varianti che emergeranno in futuro”, aggiungono. “Ci aspettiamo che l’inibitore qui riportato sia un aiuto inestimabile allo sforzo di fermare la pandemia COVID-19”, conclude il team.
*Avviso IMPORTANTE
bioRxiv pubblica rapporti scientifici preliminari che non sono sottoposti a revisione paritaria e, pertanto, non devono essere considerati conclusivi.
Fonte: bioRxiv *
