SARS-CoV-2: gomma da masticare riduce trasmissibilità

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Una gomma da masticare contenente una proteina vegetale funge da “trappola” per il virus SARS-CoV-2, riducendo la carica virale nella saliva e potenzialmente riducendo la trasmissione, secondo un nuovo studio.

Il lavoro, guidato da Henry Daniell presso la Penn’s School of Dental Medicine ed eseguito in collaborazione con scienziati della Perelman School of Medicine e School of Veterinary Medicine, nonché del Wistar Institute e del Fraunhofer USA, potrebbe portare a uno strumento a basso costo contro la pandemia da COVID-19.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Molecular Therapy.

“SARS-CoV-2 si replica nelle ghiandole salivari e sappiamo che quando qualcuno che è infetto starnutisce, tossisce o parla, parte di quel virus può essere espulso e raggiungere gli altri”, afferma Daniell. “Questa gomma offre l’opportunità di neutralizzare il virus nella saliva, fornendoci un modo semplice per ridurre una fonte di trasmissione di malattie”.

Le vaccinazioni per COVID-19 hanno contribuito a cambiare il corso della pandemia, ma non hanno eliminato la trasmissione. Anche le persone che sono completamente vaccinate possono ancora essere infettate da SARS-CoV-2 e, secondo recenti ricerche, possono portare una carica virale simile a quelle che non sono vaccinate.

Prima della pandemia, Daniell aveva studiato la proteina dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) nel contesto del trattamento dell’ipertensione. Il suo laboratorio aveva coltivato questa proteina, così come molte altre che potrebbero avere un potenziale terapeutico, utilizzando un sistema di produzione brevettato a base vegetale. Bombardando il materiale vegetale con il DNA delle proteine ​​bersaglio, i cloroplasti vegetali vengono indotti a raccogliere il DNA e iniziare a far crescere le proteine. Il materiale vegetale, liofilizzato e macinato, potrebbe essere utilizzato come mezzo per fornire la proteina. Questo sistema ha il potenziale per evitare i soliti ostacoli alla sintesi dei farmaci proteici: vale a dire, un costoso processo di produzione e purificazione.

Il lavoro passato di Daniell su ACE2 si è rivelato fortuito nel contesto della pandemia di COVID-19. Il recettore per ACE2 sulle cellule umane si lega anche alla proteina spike SARS-CoV-2. Altri gruppi di ricerca hanno dimostrato che le iniezioni di ACE2 possono ridurre la carica virale nelle persone con infezioni gravi.

Nel frattempo, un’altra linea di lavoro di Daniell e del collega del Penn Dental Medicine Hyun (Michel) Koo, ha coinvolto la ricerca per sviluppare una gomma da masticare infusa con proteine ​​vegetali per distruggere la placca dentale. Abbinando le sue intuizioni su ACE2 a questa tecnologia, Daniell si è chiesto se una tale gomma, infusa con proteine ​​ACE2 coltivate nelle piante, potesse neutralizzare SARS-CoV-2 nella cavità orale.

Per scoprirlo, Daniell ha contattato Ronald Collman della Penn Medicine, un virologo e medico specialista in malattie polmonari e di terapia intensiva la cui squadra, sin dalle prime fasi della pandemia, aveva raccolto sangue, tamponi nasali, saliva e altri campioni biologici da pazienti COVID per la ricerca scientifica.

“Henry mi ha contattato e mi ha chiesto se avevamo campioni per testare il suo approccio, che tipo di campioni sarebbe stato appropriato testare e se potevamo convalidare internamente il livello del virus SARS-CoV-2 nei campioni di saliva”, afferma Collman. “Ciò ha portato a una collaborazione tra scuole che si basa sui nostri studi sul microbioma”.

Per testare la gomma da masticare, il team ha coltivato ACE2 nelle piante, abbinato a un altro composto che consente alla proteina di attraversare le barriere della mucosa e facilita il legame, e ha incorporato il materiale vegetale risultante in compresse di gomma al gusto di cannella. Incubando campioni ottenuti da tamponi nasofaringei da pazienti positivi a COVID con la gengiva, i ricercatori hanno dimostrato che ACE2 presente potrebbe neutralizzare i virus SARS-CoV-2.

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Quelle indagini iniziali sono state seguite da altre presso The Wistar Institute e Penn Vet, in cui i virus, meno patogeni di SARS-CoV-2, sono stati modificati per esprimere la proteina spike SARS-CoV-2. Gli scienziati hanno osservato che la gomma ha in gran parte impedito ai virus o alle particelle virali di entrare nelle cellule, bloccando il recettore ACE2 sulle cellule o legandosi direttamente alla proteina spike.

Infine, il team ha esposto campioni di saliva di pazienti COVID-19 alla gomma ACE2 e ha scoperto che i livelli di RNA virale sono diminuiti così drasticamente da essere quasi non rilevabili.

Il team di ricerca sta attualmente lavorando per ottenere il permesso di condurre una sperimentazione clinica per valutare se l’approccio è sicuro ed efficace quando testato su persone infette da SARS-CoV-2.

“L’approccio di Henry di produrre le proteine ​​nelle piante e utilizzarle per via orale è poco costoso, si spera scalabile; è davvero intelligente”, afferma Collman.

Sebbene la ricerca sia ancora nelle prime fasi di sviluppo, se gli studi clinici dimostrano che la gomma è sicura ed efficace, potrebbe essere somministrata a pazienti il ​​cui stato di infezione è sconosciuto o anche per un controllo dentistico quando è necessario rimuovere le maschere, per ridurre la probabilità di trasmettere il virus ai caregiver.

“Stiamo già utilizzando maschere e altre barriere fisiche per ridurre la possibilità di trasmissione”, afferma Daniell. “Questa gomma potrebbe essere usata come strumento aggiuntivo”.

Fonte: Cell