Le varianti di SARS-CoV-2 richiedono un costante monitoraggio

 

 

DIANE RICHMOND

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XVIII – 06 marzo 2021.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

SARS-CoV-2 va continuamente incontro a mutazioni e gli studi che stanno analizzando i ceppi virali isolati nelle persone affette in questo periodo hanno confermato una potenzialità elevata di sviluppo di varianti in grado di evadere l’immunità naturale e vaccinale. Il che vuol dire che chi era risultato resistente alle forme fin qui circolanti del coronavirus potrebbe essere vulnerabile al contagio delle varianti, ma soprattutto che le persone vaccinate potrebbero non essere protette dal vaccino ricevuto.

Questo problema richiede un’attenzione capillare e costante per l’identificazione delle varianti nei nuovi contagiati e la verifica tempestiva dell’efficacia dei vaccini già in uso e degli anticorpi monoclonali già introdotti in terapia in molti paesi. Naturalmente, lo scopo è la realizzazione nel più breve tempo possibile di modifiche correttive dei mezzi immunoterapici di cui disponiamo, così da far fronte alle mutazioni genetiche intercorse. Tale studio comporta la cooperazione fra virologi impegnati nella ricerca di base, clinici che rilevano i virus nei nuovi contagiati e ricercatori che operano nelle aziende di biotecnologia virale.

Uno studio, condotto da Emma C. Thomson dell’Università di Glasgow, in collaborazione con colleghi attivi presso istituti in America, Australia e Europa, inclusa la III Divisione di Malattie Infettive dell’Ospedale Fatebenefratelli Sacco di Milano, e con la Vir Biotechnology di San Francisco, ha definito importanti aspetti della mutazione “sentinella” N439K nel tratto di legame al recettore della proteina spike (S) di SARS-CoV-2.

(Thomson E. C., et al. Circulating SARS-CoV-2 spike N439K variants maintain fitness while evading antibody-mediated immunity. Cell – Epub ahead of print doi: 10.1016/j.cell.2021.01.037, 2021).

La provenienza degli autori è la seguente: MRC-University of Glasgow Center for Virus Research, University of Glasgow, Glasgow (Regno Unito); Vir Biotechnology, San Francisco, California (USA); Humabs Biomed SA, Bellinzona (Svizzera); altri 20 istituti di provenienza.

La pandemia in atto di COVID-19 è causata da SARS-CoV-2, un β-coronavirus in stretto rapporto filogenetico e biologico con SARS-CoV (detto poi SARS-CoV-1), responsabile della circoscritta epidemia del 2002-2003, e simile anche al β-coronavirus MERS-CoV, agente eziologico della sindrome respiratoria acuta verificatasi in Medio Oriente o MERS (Middle East Respiratory Syndrome). Il genere dei β-coronavirus comprende cinque patogeni che infettano l’uomo, fra i quali i tre citati costituiscono la minaccia più grave. Negli studi biologici, SARS-CoV-2 ha mostrato un comportamento in massima parte identico a quello di SARS-CoV, col quale condivide la capacità di invadere il sistema nervoso centrale, raggiungendo i nuclei troncoencefalici che controllano i centri respiratori spinali[1]. A differenza di quanto affermato in via presuntiva da alcuni virologi all’inizio dell’epidemia in Italia[2], SARS-CoV-2 ha mostrato una maggiore facilità di trasmissione interpersonale rispetto a SARS-CoV-1. Probabilmente ciò è da attribuirsi, oltre che alla sua maggiore capacità di resistere nell’ambiente, ad una maggiore efficienza del suo meccanismo di legame recettoriale per l’entrata nelle cellule umane. Recentemente è stato accertato il meccanismo che consente ai coronavirus patogeni di eludere la sorveglianza immunitaria, sostanzialmente consistente nell’attacco da parte di una endoribonucleasi del virus di una sequenza di poliuridina virale normalmente riconosciuta dai sensori della cellula umana[3].

Come per altri coronavirus, in SARS-CoV-2 l’omotrimero della proteina S (spike protein) sulla superficie virale ha un ruolo chiave nel legame al recettore che consente l’entrata del virus. La proteina S è una proteina di fusione di classe I – ciascun promotore S consiste di domini S1 e S2 con il dominio di legame del recettore (RBD, receptor binding domain) sito in S1. Vari studi hanno dimostrato che SARS-CoV-2, similmente a SARS-CoV-1, usa il recettore ACE2 per entrare nella cellula umana. Sono stati trovati numerosi anticorpi neutralizzanti per SARS-CoV-1 e MERS-CoV che agiscono sui siti RBD; poi sono stati trovati simili anticorpi anche per SARS-CoV-2. Nel mese di marzo del 2020, abbiamo comunicato che il gruppo di Frank Grosveld dell’Università di Utrecht, in collaborazione con l’Erasmus Medical Center, ha ottenuto un anticorpo monoclonale in grado di bloccare il meccanismo molecolare dell’infezione da SARS-CoV-2[4]; nel mese di maggio 2020 Yan Wu e colleghi hanno riportato l’isolamento e lo studio di quattro anticorpi monoclonali di origine umana con capacità neutralizzante, ottenuti da un paziente convalescente[5].

L’osservazione genetica ha mostrato l’alto grado di sviluppo di varianti di SARS-CoV-2. Ritorniamo ora al lavoro qui recensito.

Lo studio ha dimostrato che il motivo immuno-dominante RBM (receptor binding motif) della proteina spike (S) di SARS-CoV-2 è una regione altamente variabile di S e ha fornito una caratterizzazione epidemiologica, clinica e molecolare di una mutazione RBM prevalente con valore di sentinella: N439K.

La sperimentazione ha evidenziato che la proteina S portatrice della mutazione N439K presenta un’accresciuta affinità di legame per il recettore hACE2, e che i virus portatori della mutazione N439K presentano un’efficacia replicativa in vitro simile a quella dei SARS-CoV-2 privi della mutazione, oltre che andamento clinico ed esiti della COVID molto simili a quelli dei tipi prevalentemente circolanti nel nostro paese e nel mondo durante lo scorso anno.

Le valutazioni circa l’efficacia delle terapie mediante immunoglobuline specifiche hanno dato esiti che, purtroppo, confermano i timori dei ricercatori. La mutazione N439K conferisce resistenza contro vari anticorpi monoclonali neutralizzanti, incluso quello approvato negli USA dalla Food and Drug Administration (FDA) per l’uso in casi critici e in condizioni di emergenza. È risultato che questa mutazione è anche in grado di ridurre l’attività di alcuni sieri policlonali provenienti da persone guarite dallo stato patologico infettivo.

Le mutazioni capaci di evasione immunitaria e che, come N439K, mantengono la virulenza, ossia la capacità di moltiplicazione in vivo, e la fitness, intesa come grado di successo riproduttivo, possono continuamente emergere nei pazienti, sintomatici e asintomatici, che ospitano SARS-CoV-2 in attiva replicazione nelle cellule delle mucose respiratorie. Tale condizione richiede perciò una sorveglianza molecolare capillare e costante in tutto il mondo, mediante diretto collegamento dei laboratori clinici con quelli sperimentali per ottenere nel più breve tempo possibile dati per modificare vaccini e anticorpi monoclonali in modo da renderli efficaci.

 

L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura degli scritti di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Diane Richmond

BM&L-06 marzo 2021

www.brainmindlife.org

 

 

 

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[1] Cfr. Note e Notizie 14-03-20 SARS-CoV-2 può invadere il sistema nervoso centrale.

[2] Un dato che ha ingannato alcuni, fra epidemiologi e virologi, è che mai in precedenza un coronavirus aveva causato una pandemia.

[3] Cfr. Note e Notizie 28-03-20 Scoperto il meccanismo dei coronavirus per eludere la sorveglianza immunitaria.

[4] V. in Note e Notizie 21-03-20 Notule: Dall’Università di Utrecht l’anticorpo monoclonale che neutralizza SARS-CoV-2.

[5] Note e Notizie 16-05-20 Quattro monoclonali rivelano i meccanismi anti-SARS-CoV-2.