I ricercatori della Icahn School of Medicine hanno presentato la piattaforma AMETA Nanobody, che combatte efficacemente SARS-CoV-2 e altri virus in rapida mutazione.
Questo nuovo approccio basato sugli anticorpi utilizza nanobodies ingegnerizzati che prendono di mira più regioni virali stabili , migliorando la forza di legame e la resistenza alle mutazioni. La piattaforma offre potenziale per una gestione più ampia delle malattie infettive, tra cui HIV e influenza, con promettenti risultati preclinici.
Piattaforma AMETA Nanobody
Gli scienziati della Icahn School of Medicine del Mount Sinai, in collaborazione con esperti del settore, hanno sviluppato una rivoluzionaria piattaforma di anticorpi progettata per affrontare una delle principali sfide nel trattamento di virus in rapida evoluzione come SARS-CoV-2: la loro capacità di mutare e resistere ai vaccini e ai trattamenti attuali.
La loro ricerca, che include studi preclinici sui topi, introduce la piattaforma Adaptive Multi-Epitope Targeting and Avidity-Enhanced (AMETA) Nanobody. Questo approccio innovativo prende di mira il modo in cui virus come SARS-CoV-2, il virus responsabile del COVID-19, mutano per sfuggire alle terapie esistenti.
I risultati dello studio sono stati pubblicati il 23 ottobre sulla rivista Cell.
La sfida della rapida evoluzione virale
Dall’inizio della pandemia di COVID-19, SARS-CoV-2 è mutato rapidamente, rendendo molti vaccini e trattamenti meno efficaci. Per combattere questo fenomeno, Yi Shi, PhD, e il suo team presso l’Icahn Mount Sinai hanno creato AMETA, una piattaforma versatile che utilizza nanocorpi ingegnerizzati per colpire simultaneamente più regioni stabili del virus che hanno meno probabilità di mutare. “Questa strategia multi-target, abbinata a un significativo aumento della forza di legame, fornisce una difesa più duratura e resiliente contro i virus in evoluzione”, affermano i ricercatori.
“La fuga mutazionale nel SARS-CoV-2 è stata una sfida persistente, con i vaccini e i trattamenti attuali che hanno difficoltà a tenere il passo con la rapida evoluzione del virus”, afferma il Dott. Shi, autore principale corrispondente e Professore associato di scienze farmacologiche presso l’Icahn Mount Sinai. “La maggior parte degli anticorpi terapeutici ha come bersaglio un singolo sito virale e perde efficacia entro un anno, man mano che compaiono nuove varianti. La piattaforma AMETA, tuttavia, è stata progettata per legarsi a più regioni conservate del virus contemporaneamente, rendendo molto più difficile lo sviluppo della resistenza. Questa piattaforma può potenzialmente essere adattata ad altri patogeni in rapida mutazione, offrendo un approccio duraturo e adattabile alla gestione delle malattie infettive a livello globale“.
Meccanismi ed efficacia dell’AMETA
“AMETA è stata progettata collegando nanocorpi specializzati a un’impalcatura di IgM umana, che è una parte della struttura di difesa naturale del sistema immunitario che aiuta a combattere le infezioni. Ciò consente ad AMETA di mostrare più di 20 nanocorpi contemporaneamente, aumentando significativamente la sua capacità di legarsi al virus prendendo di mira più regioni stabili sulla sua superficie”, affermano i ricercatori. Di conseguenza, AMETA è molto più efficace contro le varianti avanzate, offrendo una potenza fino a un milione di volte maggiore rispetto agli anticorpi tradizionali che si concentrano su un singolo bersaglio.
Sia i test di laboratorio che gli esperimenti sui topi hanno dimostrato che i costrutti AMETA sono altamente efficaci contro una gamma di varianti di SARS-CoV-2, tra cui i sotto-lineaggi Omicron fortemente mutati e persino il virus SARS-CoV strettamente correlato, secondo i ricercatori. Collaborando con ricercatori dell’Università di Oxford e della Case Western Reserve University, il team ha utilizzato strumenti di imaging avanzati come la microscopia crioelettronica e la criotomografia per rivelare che AMETA neutralizza il virus attraverso diversi meccanismi inaspettati. Questi includono l’aggregazione di particelle virali, il legame a regioni chiave della proteina spike e l’interruzione della struttura della spike in modi non visti in altri trattamenti antivirali, impedendo al virus di infettare le cellule.
Le future applicazioni di AMETA nella gestione delle malattie
“Il nostro obiettivo con AMETA è creare una piattaforma duratura che superi le proprietà in rapida evoluzione dei patogeni virali“, afferma Adolfo Garcia-Sastre, PhD, coautore senior dello studio, Irene e il Dott. Arthur M. Fishberg Professore di Medicina e Direttore del Global Health and Emerging Pathogens Institute presso l’Icahn Mount Sinai. “Questa piattaforma non è solo una soluzione per il COVID-19, ma potrebbe anche fungere da quadro per combattere altri microbi umani in rapida mutazione, come l’HIV, e per la protezione da futuri virus emergenti, inclusi i virus influenzali con potenziale pandemico“.
“Il design flessibile di AMETA consente di adattarla rapidamente per colpire una vasta gamma di patogeni, offrendo una soluzione agile e dinamica per le infezioni emergenti. Le nostre scoperte rappresentano un importante passo avanti nel superamento della fuga mutazionale tra virus e microbi resistenti agli antibiotici“, aggiunge il Dott. Shi.
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Preparazione per sperimentazioni AMETA più ampie
“Grazie alla sua struttura modulare, AMETA consente inoltre una produzione rapida e conveniente di nuovi costrutti di nanocorpi, il che lo rende un candidato ideale per affrontare future pandemie”, affermano i ricercatori.
I team dei Dottori Shi e Garcia-Sastre si sta ora preparando per ulteriori studi preclinici e potenziali studi clinici per valutare il potenziale terapeutico di AMETA in diverse patologie.
Fonte: Cell