I ricercatori dell’Università del Texas ad Austin e del National Institutes of Health hanno fatto un importante passo avanti verso lo sviluppo di un vaccino per il nuovo coronavirus COVID-19 con la creazione della prima mappa in scala atomica 3D della parte del virus che si attacca alle cellule e infetta l’uomo. La mappatura di questa parte, chiamata spike protein o spuntoni delle proteine, è un passaggio essenziale per consentire ai ricercatori di tutto il mondo di sviluppare vaccini e farmaci antivirali per combattere il virus.
Lo studio è stato pubblicato il 19 febbraio sulla rivista Science.
Il team scientifico sta lavorando su un candidato vaccino valido correlato derivante da questa ricerca. Jason McLellan, Professore associato presso la UT Austin che ha guidato la ricerca, ed i suoi colleghi hanno trascorso molti anni a studiare altri coronavirus, tra cui SARS-CoV e MERS-CoV. Avevano già sviluppato metodi per bloccare queste proteine dei coronavirus in una forma che le rendesse più facili da analizzare e che potesse effettivamente trasformarle in candidati per il vaccino. La maggior parte della ricerca è stata condotta dai co-primi autori dello studio, Ph.D. lo studente Daniel Wrapp e il ricercatore associato Nianshuang Wang, entrambi della UT Austin. Solo due settimane dopo aver ricevuto la sequenza del genoma del virus da ricercatori cinesi, il team aveva progettato e prodotto campioni della loro spik protein stabilizzata. Sono stati necessari altri 12 giorni per ricostruire la mappa in scala atomica 3D, chiamata struttura molecolare, della proteina e presentare un manoscritto alla rivista Science che ha accelerato il suo processo di revisione tra pari. I numerosi passaggi coinvolti in questo processo richiedono in genere mesi per essere eseguiti.
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Fondamentale per il successo è stata la tecnologia all’avanguardia nota come microscopia elettronica criogenica (crio-EM) nel nuovo Sauer Laboratory for Structural Biology della UT Austin. Cryo-EM consente ai ricercatori di realizzare modelli 3D su scala atomica di strutture cellulari, molecole e virus.
La molecola prodotta dal team e per la quale ha ottenuto una struttura, rappresenta solo la porzione extracellulare della proteina, ma è sufficiente per suscitare una risposta immunitaria nelle persone e quindi fungere da vaccino.
Successivamente, il team di McLellan prevede di utilizzare questa molecola per perseguire un’altra linea di attacco contro il virus che causa COVID-19, usando la molecola come “sonda” per isolare anticorpi prodotti naturalmente da pazienti che sono stati infettati dal nuovo coronavirus e recuperati con successo. In quantità sufficienti, questi anticorpi potrebbero aiutare a curare un’infezione da coronavirus subito dopo l’esposizione. Ad esempio, gli anticorpi potrebbero proteggere i soldati o gli operatori sanitari inviati in un’area con alti tassi di infezione con un preavviso troppo breve perché l’effetto dell’immunità da un vaccino abbia effetto.
Barney Graham, viceDirettore del Vaccine Research Center (VRC) del NIH a Bethesda, nel Maryland, hanno contribuito a supervisionare gli esperimenti e a scrivere il manoscritto.
Fonte: Università del Texas
