Un team di ricerca guidato dagli scienziati dell'Università di Nagoya in Giappone ha sviluppato un approccio in grado di trovare rapidamente proteine ​​sintetiche che si legano specificamente a obiettivi importanti, come i componenti del virus SARS-CoV-2. Il metodo è stato pubblicato sulla rivista Progressi scientifici e potrebbe essere utilizzato per sviluppare kit di test o per trovare trattamenti.

"Abbiamo sviluppato una tecnica di laboratorio per la selezione rapida di proteine ​​sintetiche che si legano fortemente a SARS-CoV-2, ", afferma l'ingegnere biomolecolare della Nagoya University Hiroshi Murakami. "Le proteine ​​sintetiche ad alta affinità possono essere utilizzate per sviluppare test antigenici sensibili per SARS-CoV-2 e per un uso futuro come anticorpi di neutralizzazione nei pazienti infetti".

Murakami e i suoi colleghi avevano precedentemente sviluppato un test di laboratorio per la selezione delle proteine ​​chiamato display TRAP, che sta per "trascrizione-traduzione accoppiata con associazione di puromicina linker". Il loro approccio salta due passaggi che richiedono tempo in un'altra tecnica comunemente usata per la ricerca nelle librerie di proteine ​​sintetiche. Ma le loro indagini hanno indicato che c'era un problema con il linker con puromicina.

Nello studio attuale, il team ha migliorato la propria tecnica modificando il linker con puromicina. In definitiva, sono stati in grado di utilizzare il loro display TRAP per identificare nove proteine ​​sintetiche che si legano alla proteina spike sulla membrana esterna di SARS-CoV-2. L'approccio ha richiesto solo quattro giorni rispetto alle settimane necessarie utilizzando la tecnologia di visualizzazione dell'RNA messaggero comunemente utilizzata.

La visualizzazione di TRAP implica l'utilizzo di un gran numero di modelli di DNA che codificano e sintetizzano trilioni di proteine ​​che trasportano sequenze peptidiche casuali. Le proteine ​​sintetiche sono collegate al DNA con l'aiuto del linker con puromicina modificato e quindi esposte a una proteina bersaglio. Quando l'intero campione viene lavato, rimangono solo le proteine ​​sintetiche che si legano al bersaglio. Questi vengono quindi rimessi nel display TRAP per ulteriori round fino a quando rimane solo un piccolo numero di proteine ​​sintetiche che legano il bersaglio molto specifiche.

I ricercatori hanno studiato le nove proteine ​​sintetiche che sono state trovate per legarsi a SARS-CoV-2. Alcuni sono stati specificamente in grado di rilevare SARS-CoV-2 nei tamponi nasali di pazienti COVID-19, indicando che potrebbero essere utilizzati nei kit di test. Ci si attacca anche al virus per impedirgli di legarsi ai recettori che utilizza per accedere alle cellule umane. Ciò suggerisce che questa proteina potrebbe essere utilizzata come strategia di trattamento.

"La nostra alta velocità, una migliore visualizzazione della TRAP potrebbe essere utile per implementare risposte rapide alle sottospecie di SARS-CoV-2 e ad altri potenziali nuovi virus che causano future pandemie, "dice Murakami.

Questo studio, "Proteine ​​simili agli anticorpi che catturano e neutralizzano SARS-CoV-2, " è stato pubblicato online in Progressi scientifici il 18 settembre, 2020.