(COVID 19-Immagine CryoEM della proteina spike del nuovo coronavirus. Credito: Northwestern University/Washington University/Università di Washington).
Un nuovo spray nasale antivirale a base di proteine sviluppato dai ricercatori della Northwestern University, dell’Università di Washington e della Washington University di St. Louis è in fase di avanzamento verso studi clinici di Fase I sull’uomo per il trattamento della COVID 19.
Progettate in modo computazionale e perfezionate in laboratorio, le nuove terapie proteiche hanno contrastato l’infezione interferendo con la capacità del virus di entrare nelle cellule. Le proteine utilizzate ha neutralizzato il virus con una potenza simile o maggiore rispetto ai trattamenti anticorpali già autorizzati all’uso di emergenza dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense. In particolare, le proteine hanno anche neutralizzato tutte le varianti SARS-CoV-2 testate, cosa che molti anticorpi clinici non sono riusciti a fare.
Quando i ricercatori hanno somministrato il trattamento ai topi come spray nasale, hanno scoperto che queste proteine antivirali riducevano i sintomi dell’infezione o addirittura prevenivano l’infezione da COVID 19.
I risultati sono stati pubblicati ieri (12 aprile) sulla rivista Science Translational Medicine.
Questo lavoro è stato guidato da Michael Jewett della Northwestern, David Baker e David Veesler presso la University of Washington School of Medicine e Michael S. Diamond a WashU.
Per iniziare, il team ha utilizzato per la prima volta i supercomputer per progettare proteine che potrebbero attaccarsi a siti vulnerabili sulla superficie del nuovo coronavirus, prendendo di mira la proteina spike. Questo lavoro è stato originariamente riportato nel 2020 sulla rivista Science.
Nel nuovo lavoro, il team ha riprogettato le proteine, chiamate minileganti, per renderle ancora più potenti. Invece di prendere di mira solo un sito del meccanismo infettivo del virus, le minileganti si legano contemporaneamente a tre siti, rendendo meno probabile il distacco del farmaco.
“La proteina spike di SARS-CoV-2 ha tre domini di legame e le terapie anticorpali comuni possono bloccarne solo uno”, ha detto Jewett. “Le nostre minileganti si trovano sopra la proteina spike come un treppiede e li bloccano tutti e tre i domini. L’interazione tra la proteina spike e il nostro antivirale è tra le interazioni più strette conosciute in biologia. Quando mettiamo la proteina spike e il nostro farmaco antivirale in una provetta insieme per una settimana, sono rimasti in contatto e non si sono mai separati”.
Jewett è Professore di ingegneria chimica e biologica presso la McCormick School of Engineering della Northwestern e Direttore del Center for Synthetic Biology della Northwestern. Andrew C. Hunt ed è il primo co-autore dell’articolo.
Poiché il virus SARS-CoV-2 è mutato per creare nuove varianti, alcuni trattamenti sono diventati meno efficaci nel combattere il virus in continua evoluzione. Proprio il mese scorso, la FDA ha sospeso diversi trattamenti con anticorpi monoclonali, ad esempio, a causa del loro fallimento contro la sottovariante BA.2 omicron.
A differenza di questi trattamenti con anticorpi, che non sono riusciti a neutralizzare l’omicron, le nuove proteine minileganti hanno mantenuto la potenza contro la variante preoccupante omicron. Bloccando la proteina spike del virus, il nuovo antivirale impedisce che si leghi al recettore umano dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2), che è il punto di ingresso per infettare il corpo. Poiché il nuovo coronavirus e le sue varianti mutanti non possono infettare il corpo senza legarsi al recettore ACE2, l’antivirale dovrebbe funzionare anche contro le varianti future.
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“Per entrare nel corpo, la proteina spike e il recettore ACE2 si impegnano in una stretta di mano”, ha detto Jewett. “Il nostro antivirale blocca questa stretta di mano e crea resistenza alla fuga virale“.
Oltre a perdere efficacia, le attuali terapie anticorpali presentano anche diversi problemi: sono difficili da sviluppare, costose e richiedono un operatore sanitario per essere somministrate. Richiedono anche catene di approvvigionamento complicate e una refrigerazione estrema, che spesso non è disponibile in ambienti con risorse limitate.
Il nuovo antivirale risolve tutti questi problemi. A differenza degli anticorpi monoclonali, che sono prodotti clonando e coltivando cellule di mammiferi viventi, il nuovo trattamento antivirale viene prodotto su larga scala in microrganismi come E. coli, diventando più conveniente da produrre. Non solo la nuova terapia è stabile a temperature elevate, il che potrebbe snellire ulteriormente la produzione e ridurre il costo dei prodotti per lo sviluppo clinico, ma promette anche di essere autosomministrata come spray nasale una tantum, bypassando la necessità di professionisti medici.
I ricercatori immaginano il nuovo farmaco che potrebbe essere disponibile in farmacia e usato come misura preventiva per curare le infezioni.
Fonte: Science
