La variante Alpha si è evoluta per eludere il sistema immunitario

La variante  Alpha (B.1.1.7), che è stata identificata come la prima “variante di preoccupazione” al mondo, è mutata per eludere il nostro “sistema immunitario innato”, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’UCL e del Quantitative Istituto di Bioscienze, Università della California, San Francisco.

Pubblicato su Nature, lo studio mostra che la variante Alpha, identificata per la prima volta nel Regno Unito, si è evoluta per produrre più delle sue “proteine ​​dell’antagonismo” che annullano la prima linea di difesa del corpo, nota come “sistema immunitario innato”.

Ogni cellula del naso, della gola e dei polmoni (vie aeree) ha una rete di sensori che rilevano i virus in arrivo. Quando ciò accade, le cellule producono l’interferone proteico, che agisce come un “allarme antifurto” e orchestra una risposta antivirale globale, sia sulle cellule non immuni che su quelle immunitarie (cellule T e anticorpi) per evitare l’infezione. Ma le proteine ​​dell’antagonismo possono aiutare il virus a eludere questi sensori.

Questa nuova scoperta è la prima a identificare l’evoluzione dell’espressione proteica dell’antagonismo potenziato in qualsiasi virus e la prima a implicare mutazioni in SARS-CoV-2 che aumentano l’infettività, ma non coinvolgono la proteina “spike”

Gli scienziati affermano che i risultati rivoluzionari di questo studio forniscono una potente visione di come si sta evolvendo SARS-CoV-2 e offrono un nuovo indizio per aiutare a identificare nuove ed emergenti varianti di preoccupazione, che sono sia altamente trasmissibili che infettive.

La co-prima autrice, la Dott.ssa Lucy Thorne (UCL Division of Infection & Immunity), ha dichiarato: “Volevamo sapere cosa rendeva speciale la variante SARS-CoV-2 Alpha. Come si era evoluta dal primo ceppo d’onda identificato a Wuhan, in Cina, e quali caratteristiche aveva che gli hanno permesso di diffondersi nel mondo e diventare la prima variante di preoccupazione?

“Abbiamo scoperto che la variante Alpha si era adattata per evitare di innescare la nostra risposta immunitaria innata difensiva in prima linea, molto meglio dei virus della prima ondata. Abbiamo scoperto che lo fa producendo più proteine ​​del virus che possono disabilitare l’immunità innata. Queste proteine ​​sono chiamate N, Orf6 e Orf9b e sono conosciute come antagonisti immunitari innati. Mutando per eludere il nostro sistema immunitario innato, la variante Alpha può replicarsi sotto il radar nelle prime fasi dell’infezione, il che pensiamo aumenti significativamente le sue possibilità di infettare una persona quando atterra nel naso, nella gola o nei polmoni. Per un virus questo è un successo clamoroso, che gli consente di diffondersi in modo più efficiente da persona a persona”, spiega Thorne.

Per lo studio, i ricercatori hanno aggiunto campioni di Alpha (linea B.1.1.7) a cellule polmonari cresciute in laboratorio, per imitare le cellule infettate dal virus nel corpo. Gli scienziati hanno quindi misurato la crescita del virus e valutato se il sistema immunitario innato fosse attivato (o fino a che punto) misurando la quantità di interferone prodotta.

I ricercatori hanno osservato che i livelli di interferone prodotti durante l’infezione da alfa erano di gran lunga inferiori a tutte le precedenti varianti di SARS-CoV-2, che avevano principalmente visto mutazioni nella proteina “spike”.

Per individuare esattamente perché Alpha stava compromettendo il sistema immunitario innato, i collaboratori del Quantitative Biosciences Institute (QBI), tra cui l’autore senior e Direttore di QBI Nevan Krogan e i primi autori Mehdi Bouhaddou e Lorena Zuliani-Alvarez, hanno esaminato come le proteine ​​espresse in Alpha differivano dalle varianti precedenti. Misurando tutte le proteine ​​e tutto l’RNA nelle cellule infette, i ricercatori hanno scoperto che le proteine ​​dell’antagonismo N, Orf6 e Orf9b, che sono presenti in tutti i coronavirus e la cui funzione è quella di smorzare le risposte cellulari, sono state “selezionate” nella variante Alpha.

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I ricercatori ritengono che questo aumento delle proteine ​​dell’antagonismo sia il risultato di numerose mutazioni nelle regioni regolatorie di SARS-CoV-2, che controllano i livelli di espressione delle proteine.

Commentando i risultati, il co-autore senior, il Professor Greg Towers (UCL Division of Infection & Immunity), ha dichiarato: “Non abbiamo mai visto nulla di simile prima; sappiamo che i virus si adattano e ci aspettiamo di vedere le proteine ​​adattarsi in modo che funzionino meglio negli umani. Ma Alpha sta usando le sue proteine ​​antagonizzanti, che aiutano a eludere un po’ il rilevamento, e ad aumentare quanto produce. Tutto questo è unico.

“Il vero valore della nostra scoperta è mostrare come questo incredibile virus si è evoluto dal ceppo SARS-CoV-2 iniziale e ci aiuta anche a capire come funziona la nostra immunità innata protettiva”.

Nella ricerca preliminare, il team ha scoperto che alcune delle mutazioni alle regioni regolatorie di SARS-CoV-2 trovate in Alpha sono presenti nelle successive varianti di preoccupazione, Delta e Omicron, ma si ritiene che queste varianti abbiano avuto successo principalmente a causa di mutazioni nella proteina spike.

La co-prima autrice, la Dott.ssa Ann-Kathrin Reuschl (UCL Division of Infection & Immunity), ha aggiunto: “Sarà affascinante vedere come le altre varianti, come Delta e Omicron, si comportano comparativamente nei nostri sistemi epiteliali polmonari. Se i virus si basano su approcci simili all’antagonismo innato o hanno sviluppato strategie distinte per eludere le difese immunitarie, ci insegnerà non solo a comprendere i virus stessi, ma anche la biologia umana”.

L’autrice co-senior, la Prof.ssa Clare Jolly (UCL Division of Infection & Immunity), ha aggiunto: “È affascinante osservare l’evoluzione di un virus in tempo reale: ci aspettiamo che continui a evolversi e speriamo che il nostro lavoro aiuti a capire il prossimo round di varianti”.

Fonte:Nature