(Variante Delta di SARS-CoV-2-Immagine Credit Public Domain).
La variante delta di SARS-CoV-2 ha spazzato il pianeta, diventando la variante dominante in pochi mesi. Un nuovo studio del Boston Children’s Hospital, pubblicato su Science, spiega perché la variante delta si diffonde così facilmente e infetta le persone così rapidamente. Suggerisce anche una strategia mirata per lo sviluppo di vaccini e trattamenti COVID-19 di prossima generazione.
La scorsa primavera, il leader dello studio Bing Chen, Ph.D., ha mostrato come diverse varianti precedenti di SARS-CoV-2 (alfa, beta, G614) siano diventate più infettive del virus originale. Ogni variante ha acquisito un cambiamento genetico che ha stabilizzato la proteina spike sulla superficie del virus, la proteina su cui si basano i vaccini attuali.
Ma la variante delta, emersa poco dopo, è la variante più infettiva conosciuta fino ad oggi. Chen e colleghi hanno cercato di capire perché.
“Pensavamo che potesse succedere qualcosa di molto diverso che distingue delta tra tutte le varianti”, afferma Chen. “Abbiamo trovato una proprietà che riteniamo sia responsabile della trasmissibilità del virus e sembra essere unica per la variante delta”.
Fusione rapida, ingresso rapido
Affinché SARS-CoV-2 infetti le nostre cellule, le sue proteine spike devono prima attaccarsi a un recettore chiamato ACE2. Le punte poi cambiano forma, ripiegandosi su se stesse. Questo movimento a serramanico fonde la membrana esterna del virus con la membrana delle nostre cellule, aiutando il virus ad entrare. Chen e colleghi hanno dimostrato che la proteina spike della variante delta di SARS-CoV-2 è particolarmente abile nella fusione della membrana. Ciò ha permesso a un virus delta simulato di infettare le cellule umane in modo molto più rapido ed efficiente rispetto alle altre cinque varianti di SARS-CoV-2. Delta aveva il vantaggio soprattutto quando le cellule avevano quantità relativamente bassa del recettore ACE2.
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“La fusione delle membrane richiede molta energia e necessita di un catalizzatore“, spiega Chen. “Tra le diverse varianti, la delta si è distinta per la sua capacità di catalizzare la fusione della membrana. Questo spiega perché SARS-CoV-2 con variante delta viene trasmesso molto più velocemente, perché è possibile ottenerlo dopo un’esposizione più breve e perché può infettare più cellule e produrre cariche virali così elevate in il corpo”.
Progettare gli interventi, informati dalla struttura
Chen e colleghi hanno anche studiato come le mutazioni nelle varianti influenzano la struttura della proteina spike. Usando la microscopia crioelettronica, Che ha ripreso le proteine spike delle varianti delta, kappa e gamma e le ha confrontate con le spike delle varianti G614, alfa e beta precedentemente caratterizzate.
Tutte e sei le varianti hanno mostrato cambiamenti in due parti chiave della proteina spike che il nostro sistema immunitario riconosce: il dominio legante il recettore (RBD), che si lega al recettore ACE2, e il dominio N-terminale (NTD). Le mutazioni in entrambi i domini possono rendere i nostri neutralizzanti meno capacità di legarsi alla spike e contenere il virus.
“La prima cosa che abbiamo notato della variante delta di SARS-CoV-2 è che c’è stato un grande cambiamento nel dominio NTD, che è responsabile della sua resistenza ai neutralizzanti“, afferma Chen. “Anche l’RBD è cambiato, ma questo ha portato a piccoli cambiamenti nella resistenza anticorpale. Delta è rimasta comunque sensibile a tutti gli attacchi diretti contro l’RBD che abbiamo testato“.
Guardando le altre varianti, i ricercatori hanno scoperto che ognuna modificava il dominio NTD in modi diversi che ne alteravano i contorni. Anche l’RBD era mutato, ma i cambiamenti erano più limitati. La struttura complessiva dell’RBD è rimasta relativamente stabile tra le varianti, forse per preservare la capacità della spike di legarsi al recettore ACE2. I ricercatori ritengono quindi che l’RBD sia un obiettivo più favorevole per la prossima generazione di vaccini e trattamenti anticorpali.
“Non vorremmo prendere di mira il dominio NTD, perché il virus può mutare rapidamente e cambiare la sua struttura; è un bersaglio mobile”, spiega Chen. “Potrebbe essere più efficace prendere di mira l’RBD, per concentrare il sistema immunitario su quel dominio critico piuttosto che sull’intera proteina spike”.
Fonte:Science
