COVID-19 : NOTE SU VARIANTI VIRALI …… ed alcuni possibili interventi

In una precedente relazione, abbiamo parlato delle opportunità offerte dalla terapia con anticorpi monoclonali (mAbs) per contrastare la infezione da CoV-2, anticorpi che sono già stati sviluppati e testati da parte di alcune società farmaceutiche riportando risultati di notevole interesse. Attualmente però, a mitigare queste ulteriori speranze, si è cominciato a parlare degli effetti che le nuove varianti del virus possono creare sulla capacità inattivante degli anticorpi.

Parlando di “varianti virali” si intendono delle piccole modifiche subite da una porzione della struttura replicante del virus (il suo RNA) durante le sue fasi riproduttive. Per i virus, ed in particolare per quelli che contengono  RNA nel proprio interno, è assai normale fare piccoli errori durante la replicazione, errori che verosimilmente non vengono corretti dal virus per un difettoso o assente sistema di correzione simile a quello che posseggono, ad esempio, le  nostre cellule. Ovviamente più il virus si riproduce e si espande, tanto più probabili saranno le possibili “varianti”.

Spesso queste mutazioni possono portare ad una diminuzione di attività, ma molto spesso sono frutto di adeguamenti o di processi per sfuggire alle misure difensive messe in atto dall’ospite attaccato ed allora possono divenire più virulenti (sono una sorta di “evoluzioni”).

Al momento noi sappiamo che il virus attacca le cellule grazie ad una glicoproteina presente sulla sua superficie e conosciuta ormai da tutti come proteina Spike. 

Questa proteina è assai complessa e si presenta come un lungo “nastro”avvolto su se stesso e distinto in varie subunità, la S2 e la S1 che a sua volta si distingue in un frammento (RBD) che più specificamente lega il recettore (ACE-2) sulle cellule dell’ospite.

Questa parte della struttura virale è pertanto un sito dove piccole variazioni possono comportare anche diverse capacità di legame con il recettore cellulare ACE-2, o essere più resistenti all’attacco degli anticorpi generati.

Ovviamente la formazione di “varianti” potrebbe rendere meno performanti i vaccini attualmente esistenti e rendere necessari adeguamenti sulla base delle mutazioni intervenute nel virus. 

Cosa analoga vale anche per gli anticorpi monoclonali ottenuti per sintesi e rende necessario realizzare cocktail di anticorpi orientati anche su target diversi dalla proteina Spike o di altre porzioni (antigeni) virali.

Tutto questo è certamente oggi possibile ma richiederà ovviamente del  tempo durante il quale, purtroppo, il virus può continuare ad espandersi viste le difficoltà delle vaccinazioni e molto spesso anche una certa superficialità nell’ottemperare alle disposizioni tese a limitare i contagi.

E’ assai probabile che i vaccini possano dare un duro colpo alla diffusione del virus, ma sarà una guerra dura e con esito incerto se non viene accompagnata da un atteggiamento responsabile dei cittadini e con l’impiego “corretto” dei mezzi a disposizione. 

Ed è nel tentativo di portare nuovi argini all’avanzare della epidemia da CoV-2,  che oltre ai vaccini e agli anticorpi monoclonali (mAbs), sono state sviluppate delle innovative “nanoparticelle” strutturate in modo da neutralizzare in due fasi sia il virus, sia le citokine responsabili dei numerosi danni di organo.  Queste particelle definite “nanodecoy”sono state ottenute mediante la fusione di piccole vescicole della membrana di monociti umani con cellule ingegnerizzate in modo da esprimere il recettore cellulare ACE2. L’azione dei nanodecoys è quella di competere con il virus per l’attacco al recettore cellulare ACE2 impedendo al virus di entrare nelle cellule dell’ospite. La presenza, inoltre, sulla superficie dei nanodecoys di recettori per varie citokine, comporta anche anche la inibizione di alcune di queste ( IL-6 ; GM-CSF).

I vari passaggi di questa tecnologia includono :

1. Ingegnerizzare  la molecola di ACE2 su cellule umane; 
2. raccogliere le nanovescicole della membrana delle cellule con ACE2 e di cellule mieloidi THP-1 con recettori per le citokine;
3. fondere le due nanovescicole.

In questo modo si ottengono nanodecoys che possono legare il virus prima del suo attacco al recettore delle membrane cellulari e con le citokine, inattivandole.

Questa tecnologia, nonostante si presenti di grande interesse applicativo, necessita di diversi approfondimenti riguardanti sia gli aspetti produttivi, la purezza, la mancanza di parti antigeniche, in definitiva la sicurezza di impiego (Lang Rao, Shuai Xia, 2020).

Un altro interessante approccio per una prevenzione contro la diffusione della contagiosità virale, viene offerto da una semplificazione della tecnica soprariportata. 

L’idea parte dalle conoscenze ormai acquisite circa il ruolo del “dominio legante il recettore” (RBD) sito su una zona della proteina trimerica Spike e sul suo ruolo nel legame con lo ACE2 sulle cellule umane. Questa nuova tecnica ha portato alla realizzazione di “trappole” per lo ACE2, ovvero ad una modifica strutturale dello ACE2 tale da incrementare sensibilmente la affinità verso il RBD. In effetti il grado di affinità del RBD della proteina Spike con ACE2 cellulare è assai modesto (Kd-15nM), mentre la variante umana ricombinante di ACE2 realizzata (APN01) ha una affinità molto superiore col RBD tale che gli consente di sequestrare il virus prima che possa legare il suo recettore cellulare.  

Un ulteriore incremento della affinità di legame è stato ottenuto realizzando un “ibrido computazionale” fondendo il dominio di ACE2 al frammento Fc di una IgG umana. 

Questa tecnologia non solo può offrire una ulteriore arma contro le inevitabili mutazioni del virus così come verso altre infezioni da virus che usino ACE2 come punto di ingresso nelle cellule, ma ha anche il vantaggio di poter essere applicata anche nei confronti di diversi recettori utilizzati da virus differenti dal CoV-2 (Anum Glasgow, Jeff Glasgow, 2020).

E’ opportuno ricordare che la proteina Spike ha una struttura trimerica e ha due subunità funzionali, la S1 che si presenta con 4 siti di legame ( S1A, 1B, 1C, 1D ) e la S2 che consente la successiva fusione alla membrane cellulari. Questo fa comprendere come il virus possa, almeno in teoria, mutare i potenziali punti di attacco per il recettore cellulare.

Un anticorpo in studio, 47D11, ha come target la subunità S1B del RBD ma non sembra inibire completamente la interazione Spike-Recettore, questo apre la necessità di associare altri anticorpi leganti altri subdomain del RBD.

La battaglia sarà lunga e richiederà molto tempo prima di poter cantare vittoria, al momento abbiamo ancora molte domande che aspettano una risposta, tra le varie una di grande importanza riguarda se veramente i vaccini riusciranno a interrompere la diffusione del o dei virus varianti. La prova di questo evento non è di semplice valutazione  anche se le cliniche di fase 3 suggeriscono qualche riduzione delle infezioni asintomatiche dopo la vaccinazione. 

Su questa linea anche i dati che provengono da Israele riportano una diminuzione delle malattie sintomatiche. Questo è quanto ci aspettiamo da una enorme ma sconclusionata campagna vaccinale quale la presente, ma per quanto tempo saremo protetti? Sappiamo che gli anticorpi neutralizzanti non hanno vita lunga e allora? Dovremo pensare che se il virus persiste, come tale o come varianti, saremo obbligati a vaccinazioni periodiche? Che esperienza esiste che questa procedura sia sicura, magari come quella usuale influenzale? Sarà forse necessario conoscere prima la variante che ci ha infettato? 

Fra tutti questi dubbi, ed altri ancora, forse l’unica cosa della quale vi è una certa sicurezza è che le persone vaccinate con la seconda iniezione non necessitano di fare quarantene per almeno 3 mesi anche se sono state esposte a persone risultate positive pur mantenendo le regolari mascherine  e il distanziamento. 

Senza voler essere troppo pessimisti, ma neppure stupidamente ottimisti visto il numero dei morti già raggiunto e le pesanti conseguenze presentate da molti soggetti anche dopo la guarigione dalla infezione, è prevedibile che occorrano alcuni cicli vaccinali ed una particolare attenzione a decifrare quale variante sia coinvolta prima di poterci considerare al sicuro ( per il momento).