Le immagini video catturano per la prima volta negli animali vivi l’inesorabile diffusione del virus SARS-CoV-2, monitorando l’infezione mentre si spostava dal naso dei topi ai polmoni e ad altri organi nel corso di sei giorni, in un nuovo studio condotto da ricercatori a Yale e all’Université de Montréal.
Mentre le immagini registrano la marcia a volte mortale del SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, mostrano anche come l’introduzione di anticorpi raccolti da esseri umani guariti dal virus possa prevenire o curare l’infezione. Tuttavia, la ricerca ha anche rivelato che gli anticorpi privi della capacità di reclutare cellule killer del sistema immunitario sono meno efficaci nel combattere le infezioni.
Lo studio, pubblicato online il 18 agosto in pre-proof sulla rivista Immunity, è stato condotto da Priti Kumar, Pradeep Uchil e Walther Mothes, tutti della Yale School of Medicine, nonché da Andrés Finzi dell’Université de Montréal.
“Per la prima volta, siamo stati in grado di visualizzare la diffusione del SARS-CoV-2 in un animale vivente in tempo reale e, soprattutto, abbiamo visualizzato i siti in cui gli anticorpi devono esercitare effetti per arrestare la progressione dell’infezione”, ha affermato Kumar, Professore associato di malattie infettive presso la Yale School of Medicine e autore corrispondente del documento.
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Per lo studio, i co-autori Irfan Ullah, un associato post-dottorato della Yale e Jérémie Prévost, di Montreal, hanno utilizzato l’etichettatura bioluminescente e la microscopia avanzata per tracciare la diffusione del virus fino al livello delle singole cellule. Nei topi, il virus ha seguito una via che è diventata familiare ai medici che curano pazienti umani, con alte cariche virali che compaiono prima nei passaggi nasali e poi viaggiano rapidamente verso i polmoni e infine altri organi. I topi alla fine sono morti quando il virus ha raggiunto il cervello.
I ricercatori hanno quindi utilizzato il plasma di esseri umani che si erano ripresi da COVID-19 per trattare alcuni dei topi infetti.Il trattamento ha arrestato la diffusione del virus anche se somministrato fino a tre giorni dopo l’infezione. Quando questi anticorpi sono stati somministrati prima dell’infezione con il virus, i ricercatori hanno scoperto, hanno prevenuto del tutto l’infezione.
“La segnalazione in tempo reale della diffusione del virus mediante l’imaging può essere sfruttata per discernere rapidamente se i trattamenti funzioneranno o meno in meno di tre-cinque giorni, una caratteristica cruciale per risparmiare tempo per sviluppare contromisure per le pandemie attuali e future”, ha affermato Uchil, un ricercatore nel laboratorio di Mothes nel Dipartimento di patogenesi microbica alla Yale.
I ricercatori hanno scoperto che non tutti gli anticorpi hanno funzionato ugualmente bene. Gli anticorpi hanno due ruoli principali. Gli anticorpi neutralizzanti si legano e impediscono ai virus di entrare nelle cellule. Quindi, una seconda parte dell’anticorpo mostra le cosiddette funzioni “effettrici”, necessarie per segnalare al sistema immunitario di attaccare e uccidere le cellule infette.
“Gli anticorpi sono molecole polifunzionali con diverse proprietà“, ha detto Finzi. “In questo studio dimostriamo che la loro capacità di ‘chiedere aiuto‘ ad altre cellule del sistema immunitario per eliminare le cellule infette è necessaria per fornire una protezione ottimale”. Kumar ha aggiunto: “Pensavamo che neutralizzare il virus fosse sufficiente per prevenire l’infezione, ma gli anticorpi devono essere presenti al momento giusto nel posto giusto nel corpo e nella giusta quantità. Senza la funzione effettrice, l’attività neutralizzante da sola non è altrettanto efficace“.
Altri collaboratori includevano Craig Wilen della Yale University, Mark Ladinsky e Pamela Bjorkman del California Institute of Technology, Leonidas Stamatatos e Andrew McGuire del Fred Hutchinson Cancer Research Center e Marzena Pazgier della Uniformed Services University of the Health Sciences.
