Questo modello permette di predire quali sono i farmaci anti-Covid più efficaci
Come tutti i virus, anche Sars-Cov-2 fa affidamento sulla cellula ospite per replicarsi: uno dei passaggi cruciali del suo ciclo vitale è infatti la sintesi di nuove particelle che dipende completamente dalla disponibilità cellulare di energia e di metaboliti. Questa dipendenza è contraddistinta da variazioni dei flussi metabolici cellulari che si verificano in seguito all’infezione e può essere correlata a una maggiore domanda di precursori biosintetici da parte della cellula, dal momento che la replicazione virale diventa il processo dominante all’interno della cellula infetta.
Un modello cellulare permette di predire quali sono i farmaci anti-Covid più efficaci
Partendo da questi presupposti, i ricercatori della School of Life Sciences dell’Università di Warwick, nel Regno Unito, hanno messo a punto un modello computazionale di una cellula polmonare umana per capire quali sono i metaboliti indispensabili a Sars-Cov-2 per replicarsi con l’intento di comprendere di cosa il virus ha bisogno per sopravvivere e dunque prevedere quali farmaci possano impedire la sua replicazione. I risultati della loro ricerca, pubblicati sulla rivista Life Science Alliance, hanno osservato quali sono i cambiamenti metabolici cellulari in seguito all’infezione, evidenziando le reazioni e le vie biosintetiche di aminoacidi e nucleotidi necessari per la riproduzione.
Questo ha permesso di scoprire che alcune vie metaboliche sono in grado di inibire selettivamente la replicazione del virus. I ricercatori hanno anche osservato che alcuni enzimi che catalizzano queste reazioni mostrano interazioni con farmaci esistenti, i quali possono essere utilizzati per indagini sperimentali. Nello specifico, gli studiosi hanno creato “una funzione di biomassa stechiometrica per Sars-Cov-2, incorporandola in un modello metabolico su scala del genoma delle cellule polmonari umane – ha spiegato Orkun Soyer, docente presso la School of Life Sciences dell'Università di Warwick e autore principale dello studio – . Abbiamo quindi osservato come l’interruzione di alcune reazioni possano inibire la riproduzione di Sars-Cov-2 in generale o selettivamente, salvaguardando i processi metabolici dell’ospite”.
Le reazioni identificate, illustrano gli studiosi, ricadono principalmente nelle vie della glicolisi e della fosforilazione ossidativa e sulla loro connessione alle vie di biosintesi degli amminoacidi. “Nel complesso – ha aggiunto il dottor Hadrien Delattre, primo autore dello studio – questi risultati evidenziano la possibilità di prendere di mira il metabolismo della cellula ospite per bloccare la riproduzione di SARS-CoV-2 nelle cellule polmonari e, più in generale, nelle cellule umane. Sebbene il modello sviluppato possa essere utilizzato come punto di partenza per prevedere l’uso di farmaci specifici, sono comunque necessarie ulteriori ricerche sul metabolismo delle cellule infettate da Sars-Cov-2”.
