Trovare vulnerabilità comuni nei tre coronavirus letali esistenti al mondo
Negli ultimi due decenni, il mondo ha avuto a che fare con tre coronavirus umani mortali: SARS-CoV-1, MERS-CoV e il recente SARS-CoV-2. Prima che comparissero le malattie provocate da questi virus, i coronavirus umani erano per lo più legati a malattie respiratorie di lieve entità. Oggi, il numero crescente di vittime della pandemia di Covid-19 è di impulso per gli sforzi globali volti a sviluppare nuovi vaccini e terapie. Tuttavia, non esiste ancora una cura definitiva per la Covid-19 e, se il virus SARS-CoV-2 continua a evolversi, potrebbe rendere ancora più difficile trovare una terapia efficace. I tre coronavirus letali sono stati al centro di uno studio condotto da un gruppo internazionale di quasi 200 ricercatori provenienti da 44 istituzioni accademiche e aziende in Francia, Germania, Italia, Regno Unito e Stati Uniti. Il gruppo di ricerca ha approfondito i virus SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 e MERS-CoV per individuare i meccanismi molecolari della famiglia dei coronavirus e promettenti bersagli farmacologici per inibitori dei coronavirus ad ampio spettro. «Questo studio internazionale di vasta portata chiarisce per la prima volta i punti in comune e, soprattutto, le vulnerabilità dei coronavirus, compreso il SARS-CoV-2 che è all’origine della pandemia in corso», osserva il ricercatore principale Nevan Krogan del Quantitative Biosciences Institute dell’Università della California in un comunicato stampa pubblicato sul sito web «Associated Press». I risultati dello studio sono spiegati in un articolo pubblicato sulla rivista «Science».
Approcci della ricerca
Per fornire una visione olistica del modo in cui SARS-CoV-2 e altri coronavirus interagiscono con le cellule ospiti infette, il gruppo di ricerca si è avvalso di conoscenze di proteomica, biologia cellulare, virologia, genetica, biologia strutturale, biochimica e informazioni cliniche e genomiche. Espandendo la loro mappa delle interazioni tra virus e proteina ospite per SARS-CoV-2, gli scienziati hanno mappato l’interattoma completo (ossia l’insieme completo delle interazioni molecolari) di SARS-CoV-1 e MERS-CoV. È stata verificata anche la localizzazione cellulare delle proteine di coronavirus espresse singolarmente, per ottenere informazioni vitali sulla loro funzione. È stato poi utilizzato lo screening genetico funzionale per individuare le proteine ospite che possono prevenire la diffusione dei coronavirus all’interno del corpo umano. Fra le proteine identificate vi è la proteina della membrana mitocondriale esterna Tom70 che interagisce con la proteina Orf9b di SARS-CoV-1 e SARS-CoV-2. I ricercatori hanno utilizzato i dati contenuti in fatture mediche per individuare 738 933 pazienti di Covid-19 e hanno poi combinato queste registrazioni e i dati genetici dei pazienti con fattori ospite geneticamente convalidati per trovare importanti meccanismi molecolari e terapie farmacologiche potenzialmente promettenti. «Queste analisi dimostrano in che modo le informazioni biologiche e molecolari si traducono in implicazioni reali per il trattamento della Covid-19 e di altre malattie virali», dichiara il coautore Pedro Beltrao dell’Istituto europeo di bioinformatica presso il Laboratorio europeo di Biologia molecolare. «Osservando le diverse specie, siamo in grado di prevedere una terapia per tutti i coronavirus che può essere efficace nel trattamento della pandemia in corso e che riteniamo inoltre promettente per un futuro coronavirus», ha continuato Beltrao, il cui lavoro precedente, sostenuto dal progetto PhosFunc finanziato dall’UE, ha contribuito allo studio attuale. Un altro co-autore di questo studio, la cui precedente ricerca correlata ha ricevuto il sostegno dell’UE, è il ricercatore Marco Vignuzzi dell’Institut Pasteur, ricercatore principale dei progetti RNAVIRUSPOPDIVNVAX e 1toStopVax, finanziati dall’UE. RNAVIRUSPOPDIVNVAX (RNA virus population diversity, virulence, attenuation and vaccine development) ha utilizzato approcci di sequenziamento profondo e di calcolo per monitorare l’evoluzione virale. Il progetto 1toStopVax (RNA virus attenuation by altering mutational robustness) ha condotto studi di dimostrazione di concetto su un metodo non empirico di attenuazione dei virus RNA. PhosFunc (Dissecting the functional importance of eukaryotic protein phosphorylation) ha elaborato approcci genetici per studiare la rilevanza funzionale della fosforilazione nel lievito. Per maggiori informazioni, consultare: progetto RNAVIRUSPOPDIVNVAX progetto 1toStopVax progetto PhosFunc
Parole chiave
RNAVIRUSPOPDIVNVAX, 1toStopVax, PhosFunc, SARS-CoV-2, coronavirus, Covid-19