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Una rete per le glicoscienze

Un grande consorzio multidisciplinare ha investigato i complessi meccanismi immunitari che comprendono anche il riconoscimento dei patogeni mediato da DC-SIGN (recettori dendritici specifici cellulari). I sistemi ottenuti riproducono i carboidrati degli agenti patogeni, hanno una struttura simile ai virus naturali e, cosa interessante, hanno dimostrato un'attività antivirale.
Una rete per le glicoscienze
Le risposte del sistema immunitario contro i patogeni vengono attivate dai recettori delle cellule immunitarie, che riconoscono gli epitopi dei carboidrati dei patogeni. L'analisi delle interazioni tra carboidrati e recettori potrebbe perciò portare allo studio di agenti antimicrobici innovativi.

La rete di formazione del progetto CARMUSYS , finanziato dall'UE, ha cercato di affrontare proprio questo aspetto, grazie al lavoro di 12 gruppi di 7 paesi europei. L'obiettivo chiave era offrire attività di formazione per ricercatori alle prime armi, sotto forma di borse di studio di PhD nel settore della scienza dei carboidrati. Le informazioni sui partner e sulle attività sono disponibili sul sito web del progetto.

Le attività scientifiche dell'iniziativa si sono concentrate sullo studio e la sintesi di sistemi di carboidrati multivalenti, da utilizzare come strumenti per analizzare l'interazione tra I carboidrati e I DC-SIGN che contribuiscono al riconoscimento dei patogeni. L'obiettivo a lungo termine era lo studio di molecole in grado di interferire con l'attecchimento dei patogeni e con il loro ingresso nelle cellule.

I ligandi putativi DC-SIGN sono stati analizzati in silico, sintetizzati e presentati su scaffold multivalenti, prima di essere valutati dal punto di vista biologico. I ligandi glicomimetici ottenuti sono stati poi valutati per comprenderne la capacità di bloccare l'infezione dei patogeni.

La selettività dell'approccio adottato dal progetto CARMUSYS è stata dimostrata per I DC-SIGN rispetto alle molecole di langerina, entrambi coinvolti nella mediazione dell'ingresso del virus HIV. Le nanoparticelle che mostrano migliaia di ligandi di glicani sulla superficie hanno bloccato l'infezione da parte del virus Ebola anche a concentrazioni estremamente basse.

Nel complesso, I risultati della rete CARMUSYS hanno convalidato l'approccio antimicrobico attraverso la modulazione dell'attività dei DC-SIGN. Il vantaggio di questa metodologia sta nel fatto che le dimensioni e la multivalenza delle nanoparticelle possono essere progettate in modo da somigliare ai virus naturali.

I test in vitro hanno dimostrato che questi sistemi di ligandi di carboidrati interferiscono con I recettori di riconoscimento dei pattern dei patogeni ed entrano in competizione con I patogeni durante il loro ingresso nelle cellule di destinazione. Test in vivo positivi e I risultati delle sperimentazioni cliniche comporteranno implicazioni rilevanti per la biomedicina e aumenteranno il numero delle applicazioni e le attività di ricerca nel settore delle scienze dei carboidrati.

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