I ricercatori della Purdue University hanno scoperto il modo in cui alcuni anticorpi neutralizzano le infezioni causate da virus.

Le infezioni batteriche e virali sono simili in molti modi e spesso causano sintomi simili negli esseri umani. Però, le infezioni batteriche possono essere spesso trattate con antibiotici, mentre le infezioni virali spesso non sono così facilmente curabili.

La ricerca è stata pubblicata su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze e scritto da Yangchao Dong, Yue Liu, Wen Jiang, Thomas J. Smith, Zhikai Xu e Michael G. Rossmann. Lo studio mostra che alcuni anticorpi hanno la capacità di aprire un virus e svuotare il suo genoma. Questo sarebbe l'equivalente di ucciderlo, se i virus fossero vivi in ​​primo luogo.

"Siamo ansiosi di capire come i comuni virus del raffreddore infettano un ospite, " ha detto Michael Rossmann, capo ricercatore e Hanley Distinguished Professor di Scienze Biologiche. "Questo ci dà un'idea di come il genoma viene rilasciato una volta che il virus ha riconosciuto la cellula ospite".

Lo studio mostra che il legame di un anticorpo neutralizzante a un rinovirus specifico provoca cambiamenti significativi attorno ai fori nel guscio del virus, permettendo all'RNA virale di fuoriuscire. Questo processo di "rivestimento" blocca la capacità del virus di replicarsi nella cellula.

"Normalmente nel ciclo infettivo, il virus deve rilasciare il suo genoma nella cellula in modo che possa replicarsi, " disse Liu, un ricercatore post-dottorato alla Purdue. "Sulla superficie delle cellule, ci sono un certo numero di molecole recettoriali che possono innescare il rilascio del genoma del virus. Ora abbiamo trovato un anticorpo che può fare la stessa cosa".

Il team ha utilizzato la microscopia crioelettronica (crio-EM), un metodo di imaging utilizzato per creare immagini tridimensionali di oggetti microscopici, per illustrare il processo. Queste strutture sono l'immagine a più alta risoluzione di un complesso anticorpo-virus fino ad oggi, secondo lo studio.

C'è stata una "rivoluzione della risoluzione" negli ultimi tre anni circa, disse Rossmann. L'invenzione di nuovi rivelatori utilizzati nei microscopi elettronici ha consentito ai ricercatori di utilizzare la crio-EM quando in passato avrebbero usato la cristallografia a raggi X. Anche se potrebbero volerci uno o due anni per acquisire un'immagine tridimensionale utilizzando la cristallografia a raggi X, ci vorrebbero alcune settimane usando la crio-EM.

"Da questa, conosciamo molti dettagli atomici su come l'anticorpo interagisce con il virus in termini di amminoacidi, interazioni chimiche e come il virus ha cambiato la sua struttura e si è preparato per il rilascio del genoma, " ha detto Liu. "Senza una struttura ad alta risoluzione, non sapremmo tutti questi dettagli."

Sebbene i risultati dello studio non forniscano una cura diretta per il comune raffreddore, indicano che gli scienziati si stanno avvicinando. Ora che sanno come un anticorpo può neutralizzare l'infezione virale, possono applicare il meccanismo a virus simili.

"Ora abbiamo due esempi di rilascio del genoma indotto da anticorpi dal capside, quindi possiamo utilizzare questo meccanismo per progettare la struttura di base dell'antigene, Liu ha detto. "Questi potrebbero essere usati per simulare la produzione di anticorpi neutralizzanti che potrebbero essere utili nel controllo di virus simili".