I ricercatori del Nanoscience Center (NSC) dell'Università di Jyväskylä in Finlandia hanno sviluppato un nuovo metodo per studiare le strutture degli enterovirus e le loro funzioni. Il metodo aiuterà a ottenere nuove informazioni sul traffico di virus nelle cellule e nei tessuti, nonché sui meccanismi di apertura dei virus all'interno delle cellule. Queste nuove informazioni sono importanti, ad esempio, per lo sviluppo di nuovi farmaci e vaccini antivirali. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze 13 gennaio 2014. (1)

Gli enterovirus sono virus patogeni che infettano l'uomo. Questo gruppo è costituito da poliovirus, virus coxsackie, ecovirus e rinovirus. Gli enterovirus sono le cause più comuni di influenza, ma causano anche sintomi gravi come infezioni del muscolo cardiaco e paralisi. Recentemente, gli enterovirus sono stati collegati a malattie croniche come il diabete (2).

I meccanismi di infezione e le vie infettive degli enterovirus sono ancora piuttosto poco conosciuti. Precedenti studi nel gruppo del Dr. Varpu Marjomäki al NSC si sono concentrati sui fattori cellulari che sono importanti per l'infezione causata da enterovirus selezionati (3). La comprensione meccanicistica dell'apertura del virus e del rilascio del genoma virale nelle strutture cellulari per iniziare la produzione di nuovi virus è ancora in gran parte carente. Per di più, la conoscenza dei processi infettivi nei tessuti è ostacolata dalla mancanza di strumenti affidabili per rilevare l'infezione da virus.

Il metodo appena sviluppato prevede una modifica chimica di una nota nanoparticella d'oro stabilizzata con tiolo, il cosiddetto cluster Au102 che è stato prima sintetizzato e strutturalmente risolto dal gruppo di Roger D Kornberg nel 2007 (4) e successivamente caratterizzato al NSC dai gruppi del prof. Hannu Häkkinen e il prof. Mika Pettersson in collaborazione con Kornberg. (5) La superficie tiolica organica delle particelle di Au102 viene modificata attaccando molecole di collegamento che creano un legame chimico con residui di cisteina contenenti zolfo che fanno parte della struttura superficiale del virus. Diverse decine di particelle d'oro possono legarsi a un singolo virus, e il modello di legame si presenta come etichette scure che riflettono la forma e la struttura complessive del virus (vedi figura). Le particelle d'oro consentono studi sui cambiamenti strutturali dei virus durante la loro vita.

Lo studio ha mostrato anche che l'infettività dei virus non è compromessa dalle particelle d'oro attaccate, il che indica che il metodo di etichettatura non interferisce con le normali funzioni biologiche dei virus all'interno delle cellule. Ciò facilita nuove indagini sulle strutture virali da campioni prelevati dall'interno delle cellule durante le varie fasi dell'infezione virale, e dà la possibilità di ottenere nuove informazioni sui meccanismi di decapaggio del virus (apertura e rilascio del genoma). Il nuovo metodo consente anche di monitorare gli studi sulle vie virali nei tessuti. Questo è importante per un'ulteriore comprensione dei sintomi acuti e cronici causati dai virus. Finalmente, il metodo dovrebbe essere utile per lo sviluppo di nuovi vaccini antivirali basati su particelle simili a virus.