La capacità del virus SARS-CoV-2 di infettare le cellule dipende dalle interazioni tra la proteina spike del virus e la proteina della superficie cellulare umana ACE2. Per consentire al virus di agganciarsi alla superficie cellulare, la proteina spike si lega ad ACE2 usando tre sporgenze simili a dita, chiamate domini di legame del recettore (RBD). Bloccando questi legami, quindi, è possibile impedire al virus di entrare nelle cellule umane, il che può avvenire attraverso gli anticorpi. In questo caso, si tratterebbe di minianticorpi.
Nello specifico i nanocorpi, piccoli anticorpi che si trovano nei cammelli e nei lama, si sono rilevati promettenti strumenti per contrastare i virus grazie alla loro elevata stabilità e alle piccole dimensioni. Anche se ottenerli dagli animali richiede tempo, i progressi tecnologici consentono di selezionare rapidamente nanocorpi sintetici, chiamati sybodies. Nel laboratorio di Markus Seeger della Zurich University, i ricercatori hanno recentemente sviluppato una piattaforma tecnologica che permette di selezionare i sybodies da grandi librerie sintetiche.
Il gruppo di ricercatori dell’EMBL di Amburgo, con a capo Christian Löw, ha condotto delle ricerche nelle librerie esistenti per trovare gli anticorpi che potrebbero bloccare il virus SARS-CoV-2. In primo luogo, gli scienziati hanno usato le proteine virali RBD della proteina spike come esca per selezionare gli anticorpi che si legano a esse. Successivamente, hanno testato gli anticorpi selezionati in base alla loro stabilità, efficacia e precisione di legame. Tra i migliori leganti, il cosiddetto sybody 23 si è rivelato particolarmente efficace nel bloccare le proteine RBD.
Per conoscere esattamente il modo in cui il sybody 23 interagisce con le RBD virali, i ricercatori del gruppo di Dmitri Svergun, dell’EMBL di Amburgo, hanno analizzato il legame fra sybody 23 e RBD mediante la dispersione a raggi X ad angolo piccolo. Inoltre Martin Hällberg, del Karolinska Institutet, ha utilizzato la microscopia crioelettronica per determinare la struttura dell’intera proteina spike SARS-CoV-2 legata al sybody 23.
Gli scienziati hanno scoperto che le proteine RBD passano da una posizione all’altra: in posizione alta gli RBD saltano fuori, pronti a legarsi con l’ACE2; in posizione bassa si arrotolano su se stesse per nascondersi al sistema immunitario umano. Le strutture molecolari hanno rivelato che il sybody 23 si lega alle RBD in entrambe le posizioni, sia in alto che in basso, e blocca le aree alle quali l’ACE2 si legherebbe normalmente. Questa capacità di bloccare le RBD indipendentemente dalla loro posizione potrebbe spiegare l’efficacia del sybody 23. Lo studio appare sulla rivista Nature Communications.
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