Tutti ricordiamo il 2020 per un motivo particolare: l’inizio della pandemia globale dovuta al COVID-19. Il mondo era terrorizzato, le persone erano costrette a restare in casa e il sistema sanitario si è ritrovato di punto in bianco soppresso dal lavoro. Oggi, 4 anni dopo da quel periodo, la ricerca non si è fermata. Un nuovo studio, rivela importanti meccanismi nella replicazione del virus SARS-CoV-2 che potrebbero costituire la base per nuove terapie antivirali. I risultati sono stati pubblicati su Science Advances.
Il ciclo riproduttivo dei virus
Il ciclo vitale dei virus può essere diviso in due fasi principali: la prima fase è quella in cui il virus entra nella cellula ospite, mentre la seconda fase è la replicazione. In quest’ultima, il virus sfrutta l’apparato biosintetico dell cellula ospite per replicare il proprio materiale genetico e generare nuovi virus. Gran parte della ricerca sulla SARS-CoV-2, il virus responsabile del COVID-19, si è concentrata sulla proteina Spike, che facilita l’ingresso del virus nelle cellule ospiti. Questo focus ha portato a una mancanza di comprensione su come il virus si replichi una volta all’interno della cellula. Per questo motivo, un team di ricercatori ha voluti approfondire la seconda fase del ciclo virale. In particolare, gli studiosi si sono concentrati su come la proteina Envelope della SARS-CoV-2 controlla le fasi avanzate della replicazione virale.
Lo studio
L’RNA di SARS-CoV-2 codifica per 29 proteine. Gli eventi tardivi del suo ciclo vitale sono orchestrati da quattro di queste: la proteina nucleocapside (N) che lega l’RNA e le tre proteine transmembrana Spike (S), Membrane (M) e Envelope (E). I ricercatori hanno contrassegnato quest’ultima con tag fluorescenti per tracciarne i movimenti all’interno delle cellule. Inoltre, hanno identificato i percorsi chiave che consentono a SARS-CoV-2 di impossessarsi dei compartimenti interni della cellula infetta, noti come organelli, per la sua replica.
I risultati dello studio
Attraverso queste metodologie, i ricercatori hanno ottenuto risultati sorprendenti identificando un aspetto rilevante nella replicazione del virus legato ai lisosomi. Questi organelli citoplasmatici sono responsabili della degradazione del materiale cellulare sia esterno che interno. Di solito, sono coinvolti nella degradazione di macromolecole, microrganismi e frammenti cellulari fagocitati, oltre a eliminare organuli cellulari invecchiati come i mitocondri e il reticolo endoplasmatico rugoso. Tuttavia, il SARS-CoV-2 utilizza la proteina Envelope come canale ionico per neutralizzare l’acidità dei lisosomi, migliorando così il rilascio virale.
L’importanza della proteina Envelope
Effettivamente, i coronavirus ricombinanti privi della suddetta proteina mostrano difetti nella maturazione e replicazione virale. Per esempio, un SARS-CoV privo del gene E risulta attenuato sia in vitro che in vivo. Il Mouse hepatitis virus (MHV) privo del gene E è capace di replicarsi, ma produce placche di dimensioni minori in vitro. Inoltre, nel transmissible gastroenteritis virus (TGEV), il virus privo del gene E viene ostacolato nel processo di rilascio virale. Questi dati indicano che la proteina E controlla gli eventi tardivi nel ciclo di vita del coronavirus, permettendo la produzione e la maturazione del virus.
Prospettive future
Questo studio offre risultati di enorme rilevanza a livello globale. Oltre a contribuire significativamente alla nostra comprensione teorica del ciclo di vita virale, le scoperte sulla replicazione potrebbero aprire la strada alla creazione di nuove terapie antivirali. Queste terapie potrebbero mirare a inibire l’attività del canale della proteina Envelope non solo per il SARS-CoV-2, ma anche per la famiglia dei β-coronavirus e altri virus che replicano utilizzando meccanismi simili.
Di Alessia Mircoli.
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