I ricercatori della Northwestern University hanno scoperto una nuova vulnerabilità nella famigerata proteina spike del nuovo coronavirus, illuminando un aspetto relativamente semplice, possibile percorso terapeutico.

La proteina spike contiene il sito di legame del virus, che aderisce alle cellule ospiti e consente al virus di entrare e infettare il corpo. Utilizzando simulazioni a livello di nanometro, i ricercatori hanno scoperto un sito caricato positivamente (noto come sito di clivaggio polibasico) situato a 10 nanometri dal sito di legame effettivo sulla proteina spike. Il sito caricato positivamente consente un forte legame tra la proteina del virus e i recettori delle cellule umane caricati negativamente.

Facendo leva su questa scoperta, i ricercatori hanno progettato una molecola caricata negativamente per legarsi al sito di scissione caricato positivamente. Il blocco di questo sito impedisce al virus di legarsi alla cellula ospite.

"Il nostro lavoro indica che il blocco di questo sito di scissione può fungere da trattamento profilattico praticabile che riduce la capacità del virus di infettare gli esseri umani, " ha detto Monica Olvera de la Cruz della Northwestern, che ha condotto i lavori. "I nostri risultati spiegano studi sperimentali che mostrano che le mutazioni della proteina spike SARS-CoV-2 hanno influenzato la trasmissibilità del virus".

La ricerca è stata pubblicata online la scorsa settimana sulla rivista ACS Nano .

Olvera de la Cruz è l'avvocato Taylor Professor of Materials Science and Engineering presso la McCormick School of Engineering della Northwestern. Baofu Qiao, un professore assistente di ricerca nel gruppo di ricerca di Olvera de la Cruz, è il primo autore dell'articolo.

Composto da aminoacidi, I siti di clivaggio polibasico di SARS-CoV-2 sono rimasti inafferrabili dall'inizio dell'epidemia di COVID-19. Ma ricerche precedenti indicano che questi siti misteriosi sono essenziali per la virulenza e la trasmissione. Olvera de la Cruz e Qiao hanno scoperto che il sito di scissione polibasico si trova a 10 nanometri dai recettori delle cellule umane, una scoperta che ha fornito informazioni inaspettate.

"Non ci aspettavamo di vedere interazioni elettrostatiche a 10 nanometri, " disse Qiao. "In condizioni fisiologiche, tutte le interazioni elettrostatiche non si verificano più a distanze superiori a 1 nanometro."

"La funzione del sito di clivaggio polibasico è rimasta sfuggente, " ha detto Olvera de la Cruz. "Tuttavia, sembra essere scisso da un enzima (furin) che è abbondante nei polmoni, il che suggerisce che il sito di scissione è cruciale per l'ingresso del virus nelle cellule umane".

Con queste nuove informazioni, Olvera de la Cruz e Qiao hanno in programma di lavorare con i chimici e i farmacologi nord-occidentali per progettare un nuovo farmaco che possa legarsi alla proteina spike.