Una scoperta chiave rivela che la Neuropilina-1 promuove l’infettività del virus

Bristol, University of 02 Nov 2020
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La scoperta apre la strada per un potenziale trattamento antivirale che colpisce un meccanismo di entrata del virus nelle cellule  

Un team di scienziati internazionali, guidati dall’Università di Bristol, ha fatto una scoperta rivoluzionaria che potrebbe aver identificato che cosa rende il virus SARS-CoV-2 così infettivo e capace di diffondersi rapidamente nelle cellule umane. La scoperta, pubblicata su Science martedì 20 ottobre, dimostra che l’abilità del virus di infettare le cellule umane si può ridurre utilizzando degli inibitori che bloccano l’interazione tra il virus e una nuova proteina sulle nostre cellule. Questa osservazione potrebbe portare allo sviluppo di nuovi trattamenti antivirali. 

A differenza di altri coronavirus, che causano raffreddore e lievi sintomi respiratori, SARS-CoV-2, che è l’agente causativo del COVID-19, è altamente infettivo e trasmissibile. Finora, una delle domande rimaste ancora senza risposta riguarda il perché questo virus sia capace di infettare facilmente organi che risiedono fuori dal sistema respiratorio, per esempio cuore e cervello. 

Per infettare gli esseri umani, il SARS-CoV-2 deve prima di tutto attaccarsi alla superficie delle cellule che ricoprono il tratto respiratorio o intestinale. Una volta adeso, il virus invade le cellule e si replica al loro interno generando un gran numero di copie di se stesso. Le copie del virus sono poi rilasciate dalle cellule e questo processo sostiene la trasmissione del virus. 

Per ancorarsi alle cellule umane e per farvi ingresso, il virus utilizza una proteina virale, chiamata proteina ‘Spike’, letteralmente “spina”. Comprendere il processo tramite il quale la proteina Spike riconosce le nostre cellule è fondamentale per la ricerca e lo sviluppo di vaccini e trattamenti antivirali che possano migliorare lo scenario terapeutico diCOVID-19.

In questa importante scoperta, i gruppi di ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Vita di Bristol, guidati dal Dr Yohei Yamauchi, Professore associato e virologo presso la Facoltà di Medicina Molecolare e Cellulare, e del Professore Peter Cullen della Facoltà di Biochimica insieme a ricercatore Dr Boris Simonetti hanno utilizzato vari approcci sperimentali per scoprire che il SARS-CoV-2 riconosce una proteina di nome Neuropilina-1 sulla superficie delle cellule umane per promuovere l’infezione.  

Yohei, Peter e Boris hanno spiegato: “Osservando la sequenza della proteina Spike del SARS-CoV-2 siamo rimasti colpiti dalla presenza di una piccola sequenza di amminoacidi che sembrava imitare una sequenza proteica trovata nelle proteine ​​umane che interagiscono con laNeuropilina-1. Questo ci ha portati a formulare una semplice domanda: è possibile che la proteina Spike del virus SARS-CoV-2 si associ alla Neuropilina-1 per facilitare l’infezione delle cellule umane? È stato emozionante quando, utilizzando un’ampia gamma di approcci biochimici e strutturali, simo riusciti a determinare che la proteina Spike del SARS-CoV-2 si lega effettivamente alla Neuropilina-1”.

“Una volta stabilito che la proteina Spike si lega alla Neuropilina-1 siamo stati in grado di dimostrare che l'interazione serve a migliorare l'invasione di SARS-CoV-2 nelle cellule umane coltivate in colture cellulari. Inoltre, utilizzando degli anticorpi monoclonali,  

proteine generate in laboratorio che sembrano dei veri e propri anticorpi, e una specifica molecola che blocca l’interazione, siamo stati capaci di ridurre la capacità di SARS-CoV-2 d’infettare le cellule umane. Questi risultati evidenziano l’importanza che questa scoperta potrebbe avere per lo sviluppo di nuove terapie per la lotta contro il COVID-19”.

Inoltre, un altro gruppo di ricercatori presso l’Università tecnica di Monaco e l’Università di Helsinki ha scoperto in modo indipendente che la Neuropilina-1 facilita l’ingresso nelle cellule e l’infezione da parte del SARS-CoV-2.

I ricercatori di Bristol hanno concluso: “Per sconfiggere il COVID 19 dovremo affidarci a un vaccino e a un arsenale di terapie antivirali. La scoperta che la proteina Spike del SARS-CoV-2 si lega alla Neuropilina-1 e che questa interazione è importante per l'infettività del virus apre un nuovo orizzonte per lo sviluppo di una terapia antivirale che possa dare un freno all’attuale pandemia di COVID-19.” 

Gli esperimenti condotti con ilSARS-CoV-2presso l’Università di Bristol sono stati supervisionati dal Dr Andrew David e dal Dr David Matthews, virologi della Facoltà di Medicina Molecolare e Cellulare, insieme al gruppo Bristol UNCOVER, fondamentale inoltre la collaborazione del ProfessoreBrett Collins presso l’Università del Queensland, Brisbane, Australia, del Professore Tambet Teesalu dell’Università di Tartu, Estonia, del Professore Urs Greber dell’Università di Zurigo, Svizzera e del Dr. Peter Horvath dell’Università di Szeged, Ungheria.

Lo studio è stato finanziato da European Research Council, MRC, Wellcome Trust, Lister Institute of Preventive Medicine, Elizabeth Blackwell Institute, e Swiss National Science Foundation.

Articolo

‘Neuropilin-1 is a host factor for SARS-CoV-2 infection’ byDaly, Simonetti, Kleinet al inScience

L’articolo è reperibile al link:https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.abd3072

 

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