Keng Chou (sul retro) e Qian Liu (in primo piano) si preparano ad osservare un campione utilizzando il microscopio a super risoluzione sviluppato da Chou e brevettato da UBC. Credito:Lou Corpuz-Bosshart / UBC
Il micidiale virus Nipah e altri simili si assemblano in modo molto più casuale di quanto si pensasse in precedenza, ha scoperto una nuova ricerca UBC. La scoperta potrebbe consentire agli scienziati di sviluppare vaccini più efficaci ed escludere molti approcci per combattere questi virus.
Il professore di chimica Keng Chou e il suo team di ricercatori dell'UBC e della Cornell University hanno utilizzato un microscopio a super risoluzione brevettato dall'UBC per osservare se i virus si assemblano effettivamente nel modo ipotizzato dagli scienziati.
"Abbiamo guardato centinaia di immagini, e non siamo riusciti a trovare nulla che supporti il modello attuale, " ha detto Chou. "Per alcuni di questi virus mortali, il processo di replica non è in realtà così complicato come alcuni pensavano."
Nipah è un esempio di virus "avvolto", che ottiene il suo involucro esterno dalla cellula ospite infetta, proprio come i virus che causano l'influenza, rabbia, morbillo e AIDS. Nipah può causare gravi malattie e gonfiore fatale del cervello sia nell'uomo che negli animali. Le epidemie annuali nel sud-est asiatico uccidono dal 40 al 90% delle persone infette. Nel 2018, solo due su 19 persone infette da Nipah in India sono sopravvissute a un'epidemia.
Il virus Nipah ha tre proteine strutturali:una proteina di matrice che fornisce struttura, e due proteine dell'involucro che consentono al virus di attaccarsi e fondersi con le cellule ospiti. Gli scienziati hanno creduto che le proteine della matrice "reclutino" le proteine dell'involucro, inviando una sorta di segnale in modo che possano unirsi tutti sulla membrana cellulare e diventare un virus funzionale. I ricercatori hanno cercato di identificare questo segnale nella speranza di trovare modi per interrompere il processo.
Questo microscopio ottico a super risoluzione brevettato da UBC ha permesso ai ricercatori di osservare particelle simili a virus a risoluzioni più elevate di quelle che avrebbero potuto avere solo cinque anni fa. Credito:Lou Corpuz-Bosshart / UBC
Però, Chou e il suo team hanno osservato che le proteine dell'involucro tendono a essere disperse in modo casuale sulla membrana cellulare. Ora credono che queste proteine vengano raccolte per puro caso quando vengono incorporate in un virus. Questo produce particelle virali più rapidamente di quanto previsto in precedenza, ma molte proteine della matrice non raccolgono affatto le proteine dell'involucro, e non diventare virus funzionali.
Questa osservazione ha implicazioni per la vaccinazione, non solo contro Nipah ma potenzialmente contro l'influenza, HIV e altri virus avvolti. I vaccini funzionano esponendo una persona a una piccola quantità di virus modificati o proteine virali, che raduna la difesa naturale del corpo. Attualmente, non esiste un vaccino Nipah approvato per uso umano. Una delle potenziali strategie in fase di sviluppo consiste nell'utilizzare particelle simili a virus, che sono strutture a base di proteine che imitano i virus, per stimolare la risposta immunitaria.
"Se un vaccino contiene una grande percentuale di particelle simili a virus che hanno solo la proteina della matrice ma non le proteine dell'involucro, non innescherà una forte risposta immunitaria alle proteine che sono più essenziali per aiutare un virus a entrare nelle cellule, " disse Qian Liu, un borsista post-dottorato nel dipartimento di chimica dell'UBC che è stato l'autore principale dello studio. "I vaccini potrebbero essere resi più efficaci se troviamo un modo per escludere quelle particelle non funzionali dal mix".
