Indizi sulla vulnerabilità del coronavirus COVID-19 emergono da un anticorpo contro la SARS

Un anticorpo recuperato da un sopravvissuto all’epidemia di SARS nei primi anni 2000 ha rivelato una potenziale vulnerabilità del nuovo coronavirus

Un anticorpo recuperato da un sopravvissuto all’epidemia di SARS nei primi anni 2000 ha rivelato una potenziale vulnerabilità del nuovo coronavirus alla radice di COVID-19, secondo uno studio condotto dagli scienziati di Scripps Research. Lo studio, pubblicato oggi su Science, è il primo a mappare l’interazione di un anticorpo umano con il nuovo coronavirus a risoluzione quasi atomica. Sebbene l’anticorpo sia stato prodotto in risposta a un’infezione da SARS (sindrome respiratoria acuta grave), causata dal virus SARS-CoV, reagisce anche con il nuovo coronavirus, SARS-CoV-2.

La mappatura strutturale ha rivelato un sito quasi identico su entrambi i coronavirus a cui si lega l’anticorpo, suggerendo un sito funzionalmente importante e vulnerabile per questa famiglia di coronavirus. “La conoscenza di siti conservati come questo può aiutare nella progettazione basata su struttura di vaccini e terapie contro la SARS-CoV-2 e questi proteggerebbero anche da altri coronavirus – compresi quelli che potrebbero emergere in futuro”, afferma l’autore senior dello studio Ian Wilson Professore di biologia strutturale e presidente del dipartimento di biologia strutturale e computazionale integrativa di Scripps Research.

Un anticorpo recuperato da un sopravvissuto all’epidemia di SARS nei primi anni 2000 ha rivelato una potenziale vulnerabilità del nuovo coronavirus

SARS-CoV, che causa la SARS, ebbe origine nei pipistrelli, ma è arrivata agli umani nel sud della Cina nel 2002, infettando infine più di 8.000 persone e uccidendone quasi 800 prima che venisse represso da blocchi, quarantene e altre misure. SARS-CoV-2, un coronavirus strettamente correlato che causa il COVID-19, è emerso per la prima volta nella città cinese di Wuhan alla fine del 2019. Molto più contagioso del suo cugino virale, ha portato a una pandemia, causando molti più casi di malattia e vittime della SARS. Lo sviluppo di un vaccino o persino un trattamento efficace potrebbe migliorare significativamente la crisi.

Il laboratorio Wilson è noto per i suoi pionieristici studi strutturali sugli anticorpi legati a virus tra cui HIV e influenza. Questi studi sono stati utilizzati per informare i progetti di vaccini e farmaci anticorpali, nonché di altre terapie. Insieme a centinaia di altri laboratori in tutto il mondo, il team di Wilson è ora concentrato su SARS-CoV-2. “Il nostro obiettivo finale qui è ottenere informazioni strutturali sugli anticorpi e sui loro siti di legame e usarli per guidare la progettazione del vaccino SARS-CoV-2, proprio come il nostro laboratorio ha fatto con l’influenza e l’HIV”, afferma Nicholas, co-primo autore dello studio Wu, PhD, associato post-dottorato di ricerca nel laboratorio Wilson.

Il nuovo studio è incentrato su un anticorpo anti-SARS-CoV chiamato CR3022 originariamente isolato nel 2006 dalla società farmaceutica Crucell Holland BV nei Paesi Bassi. Un rapporto di scienziati cinesi all’inizio di quest’anno ha indicato che CR3022 reagisce in modo incrociato contro SARS-CoV-2. Il team di Wilson ha utilizzato la propria esperienza nella mappatura strutturale per determinare come l’anticorpo si lega a SARS-CoV-2.

Una scoperta chiave è che il sito di legame dell’anticorpo è molto simile tra i due coronavirus, differendo per soli quattro blocchi proteici chiamati amminoacidi. Tale elevato grado di somiglianza implica che il sito abbia un’importante funzione che andrebbe persa se mutasse in modo significativo. Tuttavia, la funzione del sito rimane misteriosa. L’analisi di Scripps Research ha scoperto che il sito di legame degli anticorpi è relativamente remoto dalla parte del virus che afferra i recettori delle proteine ​​della superficie cellulare in preparazione alla penetrazione delle cellule nei nostri polmoni. Ciò suggerisce che, almeno per SARS-CoV, CR3002 neutralizza la capacità del virus di infettare le cellule in modo indiretto.

A tutto questo aggiunge mistero anche la scoperta che il sito di legame dell’anticorpo su questi virus non è normalmente accessibile agli anticorpi. “Abbiamo scoperto che questa regione è di solito nascosta all’interno del virus ed esposta solo quando quella parte del virus cambia la sua struttura, come farebbe con l’infezione naturale”, afferma il co-primo autore Meng Yuan, PhD, anche un ricercatore associato nel Wilson lab. Nonostante la leggera differenza tra i due coronavirus, l’anticorpo si lega molto meno strettamente al SARS-CoV-2 rispetto al virus SARS e non può neutralizzare il SARS-CoV-2 nei test di laboratorio come fa il SARS-CoV.

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Tuttavia, i risultati suggeriscono che il sito di legame di questo anticorpo su SARS-CoV-2 è un sito di vulnerabilità e che gli anticorpi che lo legano più strettamente potrebbero plausibilmente riuscire a neutralizzare il virus. Tali anticorpi neutralizzanti, se sviluppati in terapie, potrebbero essere utilizzati per il trattamento di pazienti COVID-19 e per fornire protezione temporanea dal virus a soggetti non infetti, ad esempio operatori sanitari.

Il fatto che questo sito di legame sia altamente conservato tra SARS-CoV e SARS-CoV-2 suggerisce anche che potrebbero esserci anticorpi, ancora da scoprire, che possono neutralizzare efficacemente entrambi i virus – e forse allo stesso modo, possono neutralizzare il futuro coronavirus emergenti prima che possano causare pandemie. I laboratori di Scripps Research e in tutto il mondo sono attualmente alla ricerca di anticorpi, tramite donazioni di sangue, da persone che si sono riprese da COVID-19 per ulteriori studi in tal senso.


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