Perché il coronavirus infetta così facilmente le persone?
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Ricercatori in tutto il mondo stanno cercando d'identificare ciò che rende il coronavirus più infettivo del famigerato virus della SARS: i risultati degli studi mostrano alcune caratteristiche microscopiche che facilitano il legame della particella virale con la membrana cellulare dell'ospite e che potrebbero diventare i bersagli molecolari di futuri farmaci e vaccini
Mentre le infezioni da coronavirus in tutto il mondo hanno superato ampiamente il numero di 100.000, i ricercatori stanno cercando di capire che cosa ne renda così facile la diffusione. Alcune analisi genetiche e strutturali hanno identificato una caratteristica chiave del virus – una proteina sulla sua superficie – che potrebbe spiegare perché infetta le cellule umane così facilmente.
Altri gruppi stanno studiando la "porta" attraverso cui il nuovo coronavirus entra nei tessuti umani, un recettore sulle membrane cellulari. Sia il recettore cellulare sia la proteina del virus offrono potenziali bersagli per i farmaci per bloccare l'agente patogeno, ma i ricercatori dicono che è troppo presto per esserne sicuri.
"Comprendere la trasmissione del virus è la chiave per il suo contenimento e la prevenzione futura", dice David Veesler, un virologo strutturale dell'Università di Washington a Seattle, che ha pubblicato le scoperte del suo gruppo sulla proteina del virus sul server biomedico di prestampa bioRxiv il 20 febbraio. Il nuovo virus si diffonde molto più facilmente di quello che ha causato la sindrome respiratoria acuta grave, o SARS (un altro coronavirus), e ha infettato un numero di persone dieci volte superiore rispetto alla SARS.
Un invasore spigoloso
Per infettare una cellula, i coronavirus utilizzano una proteina chiamata spicola che si lega alla membrana cellulare, in un processo che viene attivato da specifici enzimi cellulari. Le analisi genomiche del nuovo coronavirus hanno rivelato che la sua spicola è diversa da quelle dei suoi parenti stretti e suggeriscono che sulla proteina ci sia un sito che viene attivato da un enzima della cellula ospite chiamato furina.
Il dato è significativo perché la furina si trova in molti tessuti umani, compresi i polmoni, il fegato e l'intestino tenue, il che implica che il virus è in grado di attaccare più organi, dice Li Hua, biologo strutturale dell'Università di Scienze e Tecnologie di Huazhong a Wuhan, in Cina, dove l'epidemia è iniziata. La scoperta potrebbe spiegare alcuni dei sintomi osservati nelle persone con il coronavirus, come l'insufficienza epatica, dice Li, che è coautore di un'analisi genetica del virus pubblicata sul server di prestampa ChinaXiv il 23 febbraio. Il virus della SARS e altri coronavirus dello stesso genere del nuovo virus non hanno siti di attivazione della furina, dice Li.
Il sito di attivazione della furina "configura il virus in modo molto diverso dalla SARS in termini di ingresso nelle cellule, e probabilmente influisce sulla stabilità del virus e quindi sulla sua trasmissione", dice Gary Whittaker, virologo della Cornell University di Ithaca, New York. Il suo gruppo ha pubblicato un'altra analisi strutturale della spicola del coronavirus su bioRxiv il 18 febbraio.
Anche diversi altri gruppi hanno identificato il sito di attivazione come un possibile mezzo per consentire al virus di diffondersi in modo efficiente negli esseri umani. Essi osservano che questi siti si trovano anche in altri virus che si diffondono facilmente tra le persone, compresi i ceppi gravi del virus dell'influenza. Su questi virus, il sito di attivazione si trova su una proteina chiamata emoagglutinina, non sulla spicola.
Un invito alla prudenza
Alcuni ricercatori tuttavia non sono d’accordo nell’enfatizzare il ruolo del sito di attivazione come elemento che aiuta il coronavirus a diffondersi più facilmente. "Non sappiamo se possa essere una cosa importante o meno", spiega Jason McLellan, biologo strutturale dell'Università del Texas a Austin, coautore di un'altra analisi strutturale del coronavirus, pubblicata su “Science” il 20 febbraio.
Altri scienziati sono cauti sul confronto tra i siti di attivazione della furina dei virus influenzali e quelli del nuovo coronavirus. La proteina emoagglutinina sulla superficie dei virus influenzali non è simile né correlata alla spicola dei coronavirus, dice Peter White, virologo della University of New South Wales a Sydney, Australia.
E il virus dell'influenza che ha causato la pandemia più mortale mai registrata, la pandemia d’influenza "Spagnola" del 1918, non ha nemmeno un sito di attivazione della furina, dice Lijun Rong, virologo dell'Università dell'Illinois a Chicago.
Whittaker sostiene che sono necessari studi su modelli cellulari o animali per testare il funzionamento del sito di attivazione. "I coronavirus sono imprevedibili e le buone ipotesi spesso si rivelano sbagliate", dice. Il suo gruppo sta attualmente testando in che modo la rimozione o la modifica del sito influisce sulla funzione della spicola.
Bersagli per un farmaco
Il gruppo di Li sta anche esaminando molecole in grado di bloccare la furina che potrebbero essere studiate come possibili terapie. Ma i loro progressi sono lenti a causa dell'epidemia. Li vive nel campus ed è attualmente l'unico in grado di accedere al laboratorio del suo gruppo.
Il gruppo di McLellan in Texas ha identificato un'altra caratteristica che potrebbe spiegare perché il nuovo coronavirus infetta le cellule umane con tanto successo. I loro esperimenti hanno dimostrato che la spicola si lega a un recettore sulle cellule umane, noto come enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2), almeno dieci volte più strettamente della spicola del virus della SARS. Anche il gruppo di Veesler ha riscontrato la stessa cosa, il che suggerisce che il recettore è un altro potenziale bersaglio per vaccini o terapie. Per esempio, un farmaco che blocca il recettore potrebbe rendere più difficile l'ingresso del coronavirus nelle cellule.
(L'originale di questo articolo è stato pubblicato su "Nature" il 6 marzo 2020. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.) https://www.lescienze.it/news/2020/03/09/news/coronavirus_infetta_facilmente_persone-4694021/
Altri gruppi stanno studiando la "porta" attraverso cui il nuovo coronavirus entra nei tessuti umani, un recettore sulle membrane cellulari. Sia il recettore cellulare sia la proteina del virus offrono potenziali bersagli per i farmaci per bloccare l'agente patogeno, ma i ricercatori dicono che è troppo presto per esserne sicuri.
Un invasore spigoloso
Per infettare una cellula, i coronavirus utilizzano una proteina chiamata spicola che si lega alla membrana cellulare, in un processo che viene attivato da specifici enzimi cellulari. Le analisi genomiche del nuovo coronavirus hanno rivelato che la sua spicola è diversa da quelle dei suoi parenti stretti e suggeriscono che sulla proteina ci sia un sito che viene attivato da un enzima della cellula ospite chiamato furina.
Il dato è significativo perché la furina si trova in molti tessuti umani, compresi i polmoni, il fegato e l'intestino tenue, il che implica che il virus è in grado di attaccare più organi, dice Li Hua, biologo strutturale dell'Università di Scienze e Tecnologie di Huazhong a Wuhan, in Cina, dove l'epidemia è iniziata. La scoperta potrebbe spiegare alcuni dei sintomi osservati nelle persone con il coronavirus, come l'insufficienza epatica, dice Li, che è coautore di un'analisi genetica del virus pubblicata sul server di prestampa ChinaXiv il 23 febbraio. Il virus della SARS e altri coronavirus dello stesso genere del nuovo virus non hanno siti di attivazione della furina, dice Li.
Il sito di attivazione della furina "configura il virus in modo molto diverso dalla SARS in termini di ingresso nelle cellule, e probabilmente influisce sulla stabilità del virus e quindi sulla sua trasmissione", dice Gary Whittaker, virologo della Cornell University di Ithaca, New York. Il suo gruppo ha pubblicato un'altra analisi strutturale della spicola del coronavirus su bioRxiv il 18 febbraio.
Anche diversi altri gruppi hanno identificato il sito di attivazione come un possibile mezzo per consentire al virus di diffondersi in modo efficiente negli esseri umani. Essi osservano che questi siti si trovano anche in altri virus che si diffondono facilmente tra le persone, compresi i ceppi gravi del virus dell'influenza. Su questi virus, il sito di attivazione si trova su una proteina chiamata emoagglutinina, non sulla spicola.
Un invito alla prudenza
Alcuni ricercatori tuttavia non sono d’accordo nell’enfatizzare il ruolo del sito di attivazione come elemento che aiuta il coronavirus a diffondersi più facilmente. "Non sappiamo se possa essere una cosa importante o meno", spiega Jason McLellan, biologo strutturale dell'Università del Texas a Austin, coautore di un'altra analisi strutturale del coronavirus, pubblicata su “Science” il 20 febbraio.
Altri scienziati sono cauti sul confronto tra i siti di attivazione della furina dei virus influenzali e quelli del nuovo coronavirus. La proteina emoagglutinina sulla superficie dei virus influenzali non è simile né correlata alla spicola dei coronavirus, dice Peter White, virologo della University of New South Wales a Sydney, Australia.
E il virus dell'influenza che ha causato la pandemia più mortale mai registrata, la pandemia d’influenza "Spagnola" del 1918, non ha nemmeno un sito di attivazione della furina, dice Lijun Rong, virologo dell'Università dell'Illinois a Chicago.
Whittaker sostiene che sono necessari studi su modelli cellulari o animali per testare il funzionamento del sito di attivazione. "I coronavirus sono imprevedibili e le buone ipotesi spesso si rivelano sbagliate", dice. Il suo gruppo sta attualmente testando in che modo la rimozione o la modifica del sito influisce sulla funzione della spicola.
Bersagli per un farmaco
Il gruppo di Li sta anche esaminando molecole in grado di bloccare la furina che potrebbero essere studiate come possibili terapie. Ma i loro progressi sono lenti a causa dell'epidemia. Li vive nel campus ed è attualmente l'unico in grado di accedere al laboratorio del suo gruppo.
Il gruppo di McLellan in Texas ha identificato un'altra caratteristica che potrebbe spiegare perché il nuovo coronavirus infetta le cellule umane con tanto successo. I loro esperimenti hanno dimostrato che la spicola si lega a un recettore sulle cellule umane, noto come enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2), almeno dieci volte più strettamente della spicola del virus della SARS. Anche il gruppo di Veesler ha riscontrato la stessa cosa, il che suggerisce che il recettore è un altro potenziale bersaglio per vaccini o terapie. Per esempio, un farmaco che blocca il recettore potrebbe rendere più difficile l'ingresso del coronavirus nelle cellule.
(L'originale di questo articolo è stato pubblicato su "Nature" il 6 marzo 2020. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.) https://www.lescienze.it/news/2020/03/09/news/coronavirus_infetta_facilmente_persone-4694021/
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