Login to your account

Username *
Password *
Remember Me

Create an account

Fields marked with an asterisk (*) are required.
Name *
Username *
Password *
Verify password *
Email *
Verify email *
Captcha *
Reload Captcha
Giovedì, 26 Novembre 2020

Helsinki: scoperta la seconda "chiave" utilizzata dal virus SARS-CoV-2 per entrare nelle cellule umane

Per infettare in modo efficiente le cellule umane, SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, è in grado di utilizzare un recettore chiamato Neuropilina-1, che abbonda in molti tessuti umani, tra cui le vie respiratorie, i vasi sanguigni e i neuroni. La scoperta rivoluzionaria è stata fatta da un gruppo di ricercatori tedesco-finlandesi guidato dal neuroscienziato Mika Simons, Università Tecnica di Monaco, Germania e dal virologo italiano, e siciliano. Giuseppe Balistreri, Università di Helsinki, Finlandia.

Sul motivo per cui il nuovo coronavirus sia così contagioso, Balistreri, capo del gruppo di ricerca Viral Cell Biology presso l'Università di Helsinki coinvolto nello studio spiega che " era noto che SARS-CoV-2 utilizza il recettore ACE2 per infettare le nostre cellule, ma i virus spesso utilizzano più fattori per massimizzare il loro potenziale infettivo; a differenza del principale recettore ACE2, che è presente in bassi livelli, la neuropilina-1 è molto abbondante nelle cellule della cavità nasale. Si tratta di una localizzazione strategicamente importante che potrebbe contribuire all'efficace infettività di questo nuovo coronavirus, che ha causato una grave pandemia, diffondendosi rapidamente in tutto il mondo”. SARS-CoV-2 infetta anche il sistema respiratorio superiore compresa la mucosa nasale e di conseguenza si diffonde rapidamente. "Questo virus è in grado di lasciare il nostro corpo anche quando semplicemente respiriamo o parliamo", aggiunge Balistreri. "Il punto di partenza del nostro studio è stata la domanda sul perché SARS-CoV, un coronavirus che ha portato a un'epidemia molto più limitata nel 2003, e SARS-CoV-2, si siano diffusi in modo così diverso anche se utilizzano lo stesso recettore principale ACE2" , spiega Ravi Ojha, un giovane ricercatore del team di Balistreri, e uno dei principali contributori dello studio.

Una chiave extra misteriosa sulla superficie del virus

Per capire come queste differenze possano essere spiegate, in collaborazione con il team del professor Olli Vapalahti, Università di Helsinki, i ricercatori hanno esaminato le proteine di superficie virali, gli spikes, che, come ganci, ancorano il virus alle cellule. Balistreri rivela che “quando la sequenza del genoma di SARS-CoV-2 è diventata disponibile, alla fine di gennaio, qualcosa ci ha sorpreso. Rispetto al suo parente più anziano, il nuovo coronavirus aveva acquisito un "pezzo in più" sulle sue proteine di superficie, che si trova anche nei picchi di molti virus umani devastanti, tra cui Ebola, HIV e ceppi altamente patogeni di influenza aviaria, tra gli altri. Abbiamo pensato che questo potesse darci unaa risposta. Ma come?" Il punto di svolta della ricerca è stato quando Ari Helenius, professore emerito all'istituto ETH di Zurigo, Svizzera, ha discusso la questione con due colleghi, gli oncobiologi estoni, prof. Tambet Teesalu, Università di Tartu, Estonia, ed il prof. Erkki Ruoslahti, Università di California, USA. Il professor Teesalu sapeva che la stessa sequenza acquisita dal nuovo coronavirus è presente anche in alcune proteine cellulari e ormoni che utilizzano i recettori della neuropilina. Già nel 2009, il dottor Teesalu e collaboratori avevano suggerito che "forse, come i nostri ormoni, i virus che hanno questa chiave possono utilizzare i recettori della neuropilina per accedere ai tessuti umani".

Insieme, il team di scienziati ha esaminato se le neuropiline fossero importanti per l'infezione da SARS-CoV-2. Gli esperimenti condotti dai team di Simons, Teesalu e Balistreri, insieme ai colleghi dell'Università del Queensland, in Australia, e altri istituti di ricerca ora supportano questa ipotesi. È interessante notare che un team indipendente di scienziati dell'Università di Bristol, nel Regno Unito, ha ottenuto risultati simili e ha confermato che il picco del virus si lega direttamente alla neuropilina-1 (Rif. DOI: 10.1126 / science.abd3072).

Nuova strategia anti-virale in corso

Bloccando specificamente la neuropilina-1 con anticorpi, i ricercatori sono stati in grado di ridurre significativamente l'infezione nelle colture cellulari di laboratorio. “Se si pensa all'ACE2 come a una serratura per entrare nella cellula, la neuropilina-1 potrebbe essere un fattore che indirizza il virus verso la porta. ACE2 è espresso a livelli molto bassi nella maggior parte delle cellule. Pertanto, non è facile per il virus trovare le porte per entrare. Altri fattori come la neuropilina-1 potrebbero aiutare il virus a trovare la sua porta ”, afferma Balistreri.

Poiché i disturbi dell'olfatto sono tra i sintomi di COVID-19 e la neuropilina-1 è nota per essere localizzata nello strato cellulare della cavità nasale, gli scienziati hanno esaminato campioni di tessuto di pazienti COVID-19 deceduti. "Volevamo scoprire se le cellule dotate di neuropilina-1 fossero realmente infettate da SARS-CoV-2 e abbiamo scoperto che era così", afferma Mika Simons, professore di neurobiologia molecolare presso l'Università tecnica di Monaco e co-leader dello studio.

Ulteriori studi sui topi hanno suggerito che la neuropilina-1 consente il trasporto dalla mucosa nasale al sistema nervoso centrale. Agli animali sono state somministrate minuscole particelle delle dimensioni di un virus attraverso il naso. Queste nanoparticelle sono state ingegnerizzate chimicamente per collegarsi alla neuropilina-1. Si è scoperto che dopo poche ore le nanoparticelle raggiungevano i neuroni e i vasi capillari del cervello, mentre le particelle di controllo senza affinità per la neuropilina-1, no. “Potremmo determinare che la neuropilina-1, almeno nelle condizioni dei nostri esperimenti, promuove il trasporto nel cervello, ma non possiamo trarre alcuna conclusione se questo sia vero anche per SARS-CoV-2. È molto probabile che questo percorso sia soppresso dal sistema immunitario nella maggior parte dei pazienti ", afferma Simons.

Balistreri conclude cautamente “è attualmente troppo presto per ipotizzare se il blocco diretto della neuropilina possa essere un approccio terapeutico praticabile, in quanto ciò potrebbe portare a effetti collaterali. Questo dovrà essere esaminato in studi futuri. Attualmente il nostro laboratorio sta testando l'effetto di nuove molecole che abbiamo appositamente progettato per interrompere la connessione tra il virus e la neuropilina. I risultati preliminari sono molto promettenti e speriamo di ottenere convalide in vivo nel prossimo futuro ".

Il lavoro svolto nel laboratorio di Balistreri è stato finanziato principalmente da donazioni e dall'Accademia di Finlandia.

Pubblicità laterale

  1. Più visti
  2. Rilevanti
  3. Commenti

Per favorire una maggiore navigabilità del sito si fa uso di cookie, anche di terze parti. Scrollando, cliccando e navigando il sito si accettano tali cookie. LEGGI