SARS-CoV-2: isolati gli aptameri che leggono in modo selettivo la proteina Spike

SARS-CoV-2: isolati gli aptameri che leggono in modo selettivo la proteina Spike

I docenti federiciani Gerolama Condorelli, Giorgia Oliviero e Nicola Borbone con il ricercatore del CNR Vittorio de Franciscis, sono gli scienziati italiani del team internazionale che, grazie all'utilizzo di un ‘supercomputer', è riuscito ad isolare aptameri in grado di legare in modo selettivo la proteina Spike del virus SARS-CoV-2 e di bloccare la chiave che consente al virus di aprire la porta d'ingresso delle cellule da infettare.

Questo risultato consente di affrontare una delle più evidenti carenze nel contrasto della pandemia da SARS-CoV2, cioè la mancanza di tecnologie adeguate allo sviluppo rapido di molecole per la diagnostica e la terapia che siano anche velocemente adattabili alla rapida insorgenza di nuove varianti o ceppi del virus.

Il lavoro congiunto fra ricercatori e scienziati provenienti da Russia, Finlandia, Cina, Taiwan, Stati Uniti, Giappone, Corea del Sud, Canada e Italia ha permesso di affrontare efficacemente questo problema grazie alle competenze complementari dei componenti del gruppo di ricerca, che si avvale di virologi, biologi, chimici, matematici e fisici.

Gli aptameri sono molecole sintetiche costituite da corti filamenti di DNA o RNA capaci di legare uno specifico bersaglio biologico (proteina, virus, cellula) alterandone le caratteristiche strutturali e funzionali. Gli aptameri presentano caratteristiche di affinità e specificità di legame con il loro bersaglio simili, se non superiori, a quelle dei più noti anticorpi, ma a differenza di questi ultimi possono essere rapidamente modificati nella loro struttura in risposta alla comparsa di mutazioni nel target, come è avvenuto più volte nel caso della proteina Spike dallo scoppio della pandemia.

Lo studio, recentemente pubblicato sulla rivista scientifica internazionale Chemistry-A European Journal, ha messo a punto di un'innovativa metodologia per la scoperta razionale di nuovi aptameri, chiamata SIBDD (Structure and Interaction Based Drug Design), basata sulla conoscenza delle caratteristiche strutturali del bersaglio, sulla predizione della sequenza dei potenziali aptameri e sullo studio delle interazioni aptamero-bersaglio mediante raffinate metodiche di analisi chimico-fisiche e biochimiche.

Il vantaggio di questa metodologia consiste nello sfruttare la potenza del supercomputer per selezionare rapidamente altre molecole bloccanti nuove varianti del virus responsabile del COVID-19 o di eventuali nuovi virus e quindi essere rapidi nell'affrontare potenziali nuove diffusioni di varianti del virus.

Il team internazionale, coordinato dalla professoressa Anna Kichkailo Zamay, si è insediato presso il Centro Scientifico Federale dell'Accademia Russa delle Scienze nell'ambito del progetto "The Good Hope Net".