Dal sangue di dieci medici e operatori sanitari dell’Ospedale Papa Giovanni XXIII di Bergamo potrebbe arrivare un nuovo anticorpo sintetico anti-Covid 19 non iniettabile, come quelli finora disponibili, ma inalabile come se fosse un aerosol. Ci stanno lavorando un gruppo di ricercatori del Laboratorio di Biotecnologia centro polifunzionale Labio 4.0 Marino Golinelli di Pomezia e del Dipartimento di Biologia dell’Università di Roma Tor Vergata. Una storia italiana appena agli inizi: lo studio che descrive frammenti anticorpali umani inalabili efficaci contro il Sars-CoV-2 è stato, infatti, appena pubblicato sulla rivista scientifica Molecular Therapy.
L’Sos lanciato da Bergamo
I ricercatori dei Laboratori di Biotecnologia Labio 4.0, centro polivalente di ricerca e sviluppo dell’azienda italiana Alfasigma inaugurato appena un anno fa, sono esperti soprattutto nella produzione di anticorpi sintetici (ricombinanti) destinati all’oncologia, ma con la pandemia i laboratori di ricerca di tutto il mondo hanno messo a disposizione le loro competenze per concentrarsi su Covid-19. E’ accaduto anche al gruppo di Pomezia: “Eravamo in contatto con l’ospedale di Bergamo per progetti oncologici e proprio i medici che stavano vivendo un dramma così intenso ci hanno chiesto di provare a cercare soluzioni”, raccontano Rita De Santis e Olga Minenkova del laboratorio di Biotecnologie di Pomezia. “Così ci hanno messo a disposizione dieci donazioni di sangue di medici e operatori sanitari sopravvissuti a Covid-19, ognuno con una storia di malattia diversa”.
Dai plasmidi di Wuhan agli pseudovirus ingegnerizzati
Ed è qui che inizia la collaborazione con Tor Vergata: “Abbiamo fornito al gruppo di Biotecnologie di Pomezia un reagente utile per l’espressione della proteina Spike di Sars-CoV-2 che avevamo appena ottenuto dalla Cina e che è stato utilizzato per isolare una nuova classe di anticorpi ricombinanti umani in formato ‘single chain fragment variable’, ovvero dei piccoli frammenti anticorpali a catena singola”, racconta Maria Gabriella Santoro, ordinario di Virologia dell’Università Tor Vergata di Roma. “Il nostro laboratorio a Tor Vergata e quello associato presso l’Istituto di Farmacologia Traslazionale del Cnr – prosegue la virologa – hanno partecipato alla selezione degli anticorpi più efficaci nel bloccare il legame della proteina Spike con il recettore Ace2 e l’entrata del virus in cellule umane, utilizzando pseudovirus ingegnerizzati per esprimere diverse varianti della Spike del virus”.
La selezione dei campioni di sangue
Così, anche in collaborazione con i laboratori francesi Texcell dove vengono utilizzati virus reali, i ricercatori di Pomezia hanno realizzato uno studio di caratterizzazione dei campioni di sangue forniti dall’Ospedale di Bergamo per selezionare quelli più adatti. Una volta identificati i tre donatori che avevano sviluppato una risposta immunitaria più efficace contro il virus, i ricercatori hanno utilizzato il loro sangue per isolare i geni che codificano per gli anticorpi.
‘Librerie’ di anticorpi
Proprio da questi geni, il laboratorio di Pomezia ha utilizzato la tecnologia per creare più ‘librerie’ che contengono il repertorio delle varie risposte anticorpali. “Consultando questa ‘libreria’ – spiegano le ricercatrici De Santis e Minenkova – abbiamo individuato un panel di sei anticorpi capaci di neutralizzare la proteina Spike impedendo l’ingresso del virus nelle cellule. Il nostro vantaggio competitivo sta nel fatto che abbiamo selezionato soltanto gli anticorpi più forti e resistenti perché la nostra idea è di utilizzarli in aerosol”. Un obiettivo ambizioso perché la maggior parte dei prodotti che si utilizzano con questa modalità, come il comune aerosol che viene usato per un raffreddore o un’allergia, non è costituito da proteine come sono gli anticorpi. Ecco perché era particolarmente importante selezionare soltanto le proteine super-resistenti. Tra i sei anticorpi ottenuti mediante ingegneria genetica (ma di origine naturale umana) ne è stato poi selezionato uno su cui iniziare la sperimentazione.
L’efficacia contro tutte le varianti
Nello studio appena pubblicato su Molecular Therapy questo ‘mini-anticorpo’ sintetico è stato studiato per le proprietà di inibire il legame del virus alle cellule e per la capacità di contrastare l’infezione del virus sia in modelli cellulari che in modelli animali. “Nei topi infettati con lo pseudovirus che emette luce – spiega De Santis – l’infezione non era più misurabile dopo 48 ore dalla somministrazione dell’anticorpo mentre nei topi che non avevano ricevuto l’anticorpo o avevano ricevuto un anticorpo non attivo usato come controllo negativo, l’infezione continuava ad aumentare”. “Lo studio – aggiunge Santoro – dimostra che questo anticorpo riconosce una porzione della Spike che è essenziale alla funzione di ingresso del virus nelle cellule ed ha quindi conservato la capacità di riconoscere e contrastare, anche a dosi molto basse, tutte le varianti della Spike note al momento dello studio”. Ora i ricercatori sono in attesa dei risultati di efficacia anche su Omicron.
Somministrazione in aerosol e piccole dosi
Inoltre, proprio per le loro particolari caratteristiche strutturali, questi piccoli anticorpi sono dotati di notevole stabilità e si sono dimostrati adatti alla somministrazione per via inalatoria/intranasale. “Lo studio – prosegue la virologa di Tor Vergata – dimostra in modelli preclinici l’efficacia di questi anticorpi nel contrastare l’infezione nelle vie aeree mediante somministrazione nelle cavità nasali”. La possibilità di una somministrazione così agevole (rispetto a quella per via endovenosa) e l’efficacia a dosi molto basse li rende molto interessanti perché consentirebbe una sorta di ‘autogestione’ del paziente con un abbattimento anche dei costi ospedalieri.
Cellule giganti che fabbricano virus
Un altro aspetto interessante di questa sperimentazione riguarda i sincizi. Che cosa sono? “La Spike di Sars-CoV-2, come alcune proteine di diversi virus che utilizzano gli stessi meccanismi di entrata nelle cellule – risponde Santoro – contiene al suo interno una porzione nota come ‘peptide fusogeno’ che permette la fusione della membrana esterna del virus con la membrana delle nostre cellule formando un poro di entrata”. Ciò avviene in seguito al legame della Spike con il recettore Ace2. D’altra parte, diversamente dal virus della Sars, la Spike di Sars-CoV-2, una volta prodotta nella cellula infetta, può inserirsi nella membrana cellulare e provocare così la fusione della cellula infetta con le cellule sane circostanti. “Questo – prosegue la virologa – causa la formazione di cellule giganti chiamate sincizi che diventano delle vere e proprie fabbriche di virus e che, alla loro morte, producono delle lesioni nel tessuto infetto”.
Mini-anticorpi efficaci anche sui sincizi
Sincizi da Sars-CoV-2 sono stati riscontrati in biopsie polmonari di pazienti deceduti con Covid-19 e sono considerati un marker di patogenicità. La fusione tra cellule è anche un insidioso meccanismo che il virus utilizza per passare da cellula-a-cellula senza uscire all’esterno e quindi ‘evadendo’ le difese immunitarie. “Meccanismi simili – prosegue Santoro – sono utilizzati da altri virus, come quello del morbillo e il virus respiratorio sinciziale. La capacità di questi piccoli anticorpi di bloccare la formazione di sincizi ha quindi il vantaggio di prevenire questi effetti dannosi del virus”.
I prossimi step della ricerca
Da questo studio italiano all’arrivo della messa a punto di un anticorpo che possa essere inalato e sia efficace quanto tempo passerà? “Generalmente per lo sviluppo di nuovo farmaco sono richiesti diversi anni per arrivare all’utilizzo in clinica. Tuttavia, durante questa pandemia i tempi di produzione, sperimentazione e approvazione si sono fortemente ridotti a causa dell’emergenza, come si è visto anche per la produzione e l’utilizzo dei vaccini”, risponde Santoro. “Abbiamo investito molto sullo sviluppo di questo anticorpo – precisano le ricercatrici del centro polifunzionale Labio 4.0. Ora stiamo mettendo a punto il processo produttivo per poter far partire la sperimentazione sull’uomo nell’arco dei prossimi mesi”.
Redazione Nurse Times
Fonte: Repubblica
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