Il coronavirus visto al microscopio elettronico. Credit: NIAID
in foto: Il coronavirus visto al microscopio elettronico. Credit: NIAID

Fin dall’inizio della pandemia di Covid-19, i ricercatori hanno rivolto gran parte della loro attenzione su specifiche proteine, chiamate S o Spike, che sporgono sulla superficie dei coronavirus. Queste proteine svolgono un ruolo chiave nel processo di infezione perché sono in grado di riconoscere e legare le cellule umane, permettendo al virus di entrare al loro interno per replicarsi. Un meccanismo che si è compreso essere regolato da una struttura formata da una proteina Spike associata come trimero ad altre due, capace di spostarsi sulla superficie del virus per aumentare la probabilità di incontrare recettori cellulari ACE2 e, soprattutto, in grado, di mimetizzarsi e sfuggire alla risposta immunitaria.

Ecco come il coronavirus inganna le cellule umane

A descrivere nel dettaglio questa caratteristica sono stati i ricercatori dell’Università della California che, in uno studio pubblicato sulla rivista ACS Central Science, hanno rivelato che le proteine Spike di Sars-Cov-2 utilizzano uno scudo di zuccheri per evitare di essere riconosciute e attaccate dal sistema immunitario. Una strategia adottata anche da altri virus, come l'HIV, e che si è compreso avere un ruolo essenziale nella patogenesi virale.

Abbiamo scoperto che la schermatura di N-glicani  svolge un ruolo strutturale essenziale nel modulare le dinamiche conformazionali del dominio virale responsabile del riconoscimento delle cellule” hanno spiegato gli studiosi indicando che, oltre a permettere al virus di sfuggire all’attacco degli anticorpi, lo scudo di zuccheri ha un ruolo attivo nello stabilizzare la conformazione della struttura proteica responsabile del legame con i recettori cellulari.

La proteina Nsp1

D'altra parte, i ricercatori dell'Università californiana di Stanford stanno esaminando una diversa struttura molecolare che permette al virus di manipolare la cellula ospite per promuovere la sua replicazione. In particolare, hanno focalizzato la loto attenzione su un’altra proteina virale, chiamata Nsp1, che una volta sintetizzata resta immersa nel citoplasma cellulare. Gli studiosi suppongono che questa proteina sia in grado di impedire alle cellule di produrre proteine proprie.

Nello specifico, i ricercatori hanno indicano che Nsp1 inibisce l’inizio della sintesi proteica a partire dall'mRna messaggero, legandosi specificatamente ai ribosomi cellulari, in particolare alla subunità piccola (40S). “I nostri risultati  – scrivono gli autori della ricerca su bioXRxivsupportano un modello in cui Nsp1 si associa alla conformazione aperta della subunità 40S per inibire una fase iniziale della traduzione, prevenendo la sistemazione dell’mRNA all’interno del canale di ingresso.

Loop e anse sull'Rna

Altri studi condotti in questi mesi hanno inoltre suggerito che Sars-Cov-2 è in grado di utilizzare a proprio vantaggio altri meccanismi cellulari per favorire l’assemblaggio di nuove particelle virali, informazioni essenziali per gli sviluppatori di farmaci e vaccini in grado di inibire la replicazione del virus, legandosi a subunità essenziali, oppure di bloccare meccanismi fondamentali per il processo di infezione. I farmaci, ad esempio, possono riconoscere specifiche strutture virali, impedendo al virus di controllare i nostri ribosomi.

È molto importante conoscere queste strutture, in modo da poter sviluppare la giusta chimica per legare quella forma ha affermato Sylvi Rouskin, biologa strutturale presso il Whitehead Institute di Cambridge, nel Massachusetts, alla guida di un gruppo di ricerca che ha studiato l’organizzazione del genoma virale. La loro ricerca, sempre in preprint su BioRxiv, indica che determinanti ripiegamenti dell'Rna virale (loop e anse) permettono al virus di guidare i ribosomi nella sintesi di determinate porzioni codificanti, gettando così le basi per la progettazione di terapie a base di Rna di Sars-Cov-2.