(Coronavirus-Immagine Credit Public Domain).
Gli scienziati si stanno già preparando per una possibile prossima pandemia da coronavirus.
Nella ricerca futura, gli scienziati della Northwestern University Feinberg School of Medicine hanno identificato un nuovo obiettivo per un farmaco per il trattamento di SARS-CoV-2 che potrebbe anche avere un impatto su un nuovo coronavirus emergente. “Dio non voglia che ne abbiamo bisogno, ma saremo pronti”, ha detto Karla Satchell, Prof.ssa di microbiologia-immunologia al Feinberg che guida un team internazionale di scienziati che analizza le importanti strutture del virus. Il team della Northwestern aveva precedentemente mappato la struttura di una proteina virale chiamata nsp16, presente in tutti i coronavirus. Questo nuovo studio fornisce informazioni critiche che potrebbero aiutare lo sviluppo di farmaci contro i futuri coronavirus e SARS-CoV-2.
“C’è un grande bisogno di nuovi approcci alla scoperta di farmaci per combattere la pandemia da SARS-CoV-2/COVID-19 e le infezioni da futuri coronavirus”, ha affermato Satchell. “L’idea è che questo futuro farmaco funzionerebbe all’inizio dell’infezione”, ha detto Satchell. “Se qualcuno intorno a te prende il coronavirus, corri in farmacia per prendere le tue medicine e le prendi per tre o quattro giorni. Se fossi malato, non ti ammaleresti così tanto”.
Il documento è stato pubblicato su Science Signaling.
Il team di Satchell ha mappato o “risolto” tre nuove strutture proteiche in viste tridimensionali e ha scoperto un identificatore segreto nel meccanismo che aiuta il virus a nascondersi al sistema immunitario. I ricdercatori hanno scoperto una tasca specifica nella proteina, nsp16, che lega il frammento genomico del virus tenuto in posizione da uno ione metallico. Il frammento viene utilizzato dal coronavirus come modello per tutti i mattoni virali.
“Per questo motivo”, ha affermato Satchell, “esiste il potenziale per creare un farmaco per adattarsi a questa tasca unica che bloccherebbe la funzione di questa proteina del coronavirus. Non bloccherebbe la funzione di una proteina simile delle cellule umane che non ha la tasca. Un tale farmaco avrebbe come bersaglio solo la proteina dell’invasore”. Nsp16 è considerata una delle proteine virali chiave che potrebbero essere inibite dai farmaci per fermare il virus poco dopo che una persona è stata esposta. L’obiettivo è fermare il virus prima che le persone si ammalino troppo. Poiché sono state fatte poche ricerche su nsp16, il team di Satchell ha lavorato per generare informazioni chiave su questa proteina e sta collaborando con chimici che utilizzeranno le informazioni per progettare farmaci contro la proteina.
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Mentre alcune delle proteine del coronavirus variano molto, nsp16 è quasi lo stesso nella maggior parte di essi. L’unica tasca scoperta dal gruppo di Satchell è presente in tutti i diversi membri del coronavirus. Ciò significa che i farmaci progettati per adattarsi a questa tasca dovrebbero funzionare contro tutti i coronavirus, incluso un virus che emergerà in futuro. E dovrebbe funzionare contro il comune raffreddore causato da un coronavirus.
Satchell prevede che qualsiasi farmaco sviluppato dalla scoperta della tasca del coronavirus da parte del suo team farebbe parte di un cocktail di trattamento assunto dai pazienti all’inizio del corso della malattia. Ciò potrebbe includere farmaci simili a Remdesivir, un farmaco che impedisce al virus di produrre il modello per i mattoni necessari per replicarsi.
Il team dietro la scoperta
Il team della Northwestern nel Centro per la genomica strutturale delle malattie infettive (CSGID) ha espresso, purificato e cristallizzato questa proteina. L’idea del progetto è venuta dall’autore del primo studio George Minasov, Professore associato di microbiologia-immunologia alla Feinberg. Ha lavorato con la Prof.ssa associata alla ricerca di Feinberg, Ludmilla Shuvalova per cristallizzare la proteina e anche con la borsista post-dottorato Monica Rosas-Lemus, che ha sviluppato un test per la funzione della proteina sulla base delle informazioni dalla struttura. Il team ha collaborato con il ricercatore della Purdue University Andrew Mesecar, che ha aiutato con i test di biochimica. I dati sulla struttura sono stati raccolti dal Life Sciences Collaborative Access Team presso l’Advanced Photon Source degli Argonne National Laboratories da Joseph Brunzelle. Minasov ha risolto la struttura dai dati raccolti. Questo progetto è uno dei tanti realizzati dal CSGID per utilizzare la biologia strutturale per comprendere la biologia del virus responsabile della pandemia di COVID-19.
Nel complesso, il centro ha dato un contributo significativo allo sviluppo di vaccini, farmaci e diagnostica. Il team internazionale ha risolto più di 70 diverse strutture virali per rivelare la struttura delle proteine virali, le interazioni con possibili farmaci e le interazioni con gli anticorpi. Questo lavoro è reso disponibile gratuitamente alla comunità globale da utilizzare per accelerare gli sforzi per progettare nuovi trattamenti contro il coronavirus per combattere COVID-19 e le future pandemie.
Fonte:Science Signaling
