Virus: gli scienziati scoprono come funziona il gene antivirale

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Immagine: Steven C. Almo. Credit: Albert Einstein College of Medicine.

È noto da anni che gli umani e altri mammiferi possiedono un gene antivirale chiamato RSAD2 che impedisce a una notevole gamma di virus di moltiplicarsi. Ora, i ricercatori del College of Medicine Albert Einstein, hanno scoperto il segreto del successo del gene: l‘enzima che codifica genera un composto che impedisce ai virus di replicarsi. Il composto appena scoperto, descritto nell’edizione online di Nature di oggi, offre un nuovo approccio per attaccare molti virus che causano malattie.

“La natura ci ha fornito un modello per la creazione di un composto antivirale potente e sicuro“, afferma il capo dello studio Steven C. Almo, Professore e Presidente di biochimica e Professore di fisiologia e biofisica e Presidente della Wollowick Family Foundation Chair in Multiple Sclerosis and Immunology all’ Einstein. Il Dr. Almo e i suoi colleghi dell’ Einstein e della Pennsylvania State University hanno scoperto che il composto, chiamato ddhCTP, interrompe il meccanismo di replicazione del virus Zika. Il prossimo passo è testare il composto contro un’ampia gamma di virus.

( Vedi anche:Identificato il passaggio chiave nella replicazione dei virus).

Il Dr. Almo prevede che le modifiche a ddhCTP potrebbero renderlo ancora più potente. “Inoltre”, afferma il ricercatore, “i farmaci basati su questo composto possono avere un profilo di sicurezza favorevole. Abbiamo vissuto con ddhCTP per molti milioni di anni e molto tempo fa abbiamo sviluppato meccanismi per impedirgli di interferire con la replicazione delle nostre cellule”. Tyler Grove, Professore assistente di ricerca nel laboratorio del Dr. Almo e Anthony Gizzi dell’Einstein, sono co-autori dello studio.

Scoprire come vengono sconfitti i virus

Le cellule di mammiferi che vengono infettate da virus e altri agenti patogeni rilasciano proteine ​​di segnalazione chiamate interferoni. Gli interferoni a loro volta innescano l’espressione di centinaia di geni – uno dei quali è RSAD2, il gene che codifica per l’enzima viperina (abbreviazione di “proteina inibitoria virale, associata al reticolo endoplasmatico, inducibile dall’interferone”). Gli studi hanno dimostrato che l’espressione della viperina inibisce un ampio spettro di virus che causano malattie, tra cui l’epatite C, la rabbia e l’HIV-1.

I ricercatori avevano proposto diverse teorie su come la viperina esercitava i suoi effetti antivirali, ma  come agiva era rimasto un mistero. L’attuale studio rivela che la viperina catalizza la conversione di un nucleotide chiamato CTP (citidina trifosfato) in un composto strutturalmente simile o analogo: il nucleotide ddhCTP – una molecola precedentemente non descritta che sabota la replicazione virale.

Molti virus utilizzano CTP come elemento fondamentale per sintetizzare i nuovi filoni di materiale genetico di cui hanno bisogno per replicare. La conversione di CTP nel suo analogo, ddhCTP, mette a rischio l’abilità del virus di copiare il suo genoma. La struttura dell’analogico differisce leggermente da CTP, ma la differenza è sufficiente per arrestare la replicazione virale.

I colleghi del Dr. Almo della Pennsylvania State University hanno dimostrato in studi di laboratorio che ddhCTP era altamente efficace nell’inibire la replicazione di tre diversi ceppi di virus Zika – un virus trasmesso dalle zanzare che causa un’infezione per la quale non esiste attualmente alcun trattamento. “Sulla base dei nostri studi sull’enzimologia”, afferma il Dr. Almo, “pensiamo che ddhCTP possa essere in grado di inibire tutti i flavivirus, una classe di virus che include Zika e dengue, Nilo occidentale, febbre gialla, encefalite giapponese ed epatite C“.

Una piattaforma promettente per nuovi farmaci

Il Dr. Almo afferma : “Speriamo di poter generare varianti di questa molecola che la renderanno ancora più efficace. Questi farmaci sarebbero basati su una molecola presente in natura, quindi potrebbero avere pochi effetti collaterali – un problema comune con analoghi nucleotidici artificiali, che possono essere efficaci ma anche abbastanza tossici”.

Fonte: EurekAlert

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