Micrografia elettronica a trasmissione di particelle di virus SARS-CoV-2, isolate da un paziente. Immagine acquisita e migliorata a colori presso il NIAID Integrated Research Facility (IRF) a Fort Detrick, nel Maryland. Credito:NIAID
Gli scienziati dell'MD Anderson Cancer Center e della Northwestern Medicine dell'Università del Texas hanno identificato vescicole extracellulari naturali contenenti la proteina ACE2 (evACE2) nel sangue dei pazienti COVID-19 che possono bloccare l'infezione da ampi ceppi del virus SARS-CoV-2 in studi preclinici . Lo studio è stato pubblicato oggi su Nature Communications .
L'evACE2 agisce come esca nel corpo e può fungere da terapeutico da sviluppare per la prevenzione e il trattamento dei ceppi attuali e futuri di SARS-CoV-2 e dei successivi coronavirus, riferiscono gli scienziati. Una volta sviluppato come prodotto terapeutico, evACE2 ha il potenziale per avvantaggiare gli esseri umani come trattamento biologico con tossicità minime.
Lo studio è il primo a dimostrare che evACE2 sono in grado di combattere le nuove varianti SARS-CoV-2 con un'efficacia uguale o migliore rispetto al blocco del ceppo originale. I ricercatori hanno scoperto che evACE2 esiste nel sangue umano come risposta antivirale naturale. Più è grave, più alti sono i livelli di evACE2 rilevati nel sangue del paziente.
"Ogni volta che un nuovo ceppo mutante di SARS-CoV-2 aumenta, il vaccino originale e gli anticorpi terapeutici possono perdere potenza contro alfa, beta, delta e il più recente, omicron", ha affermato il co-autore senior Huiping Liu, MD, Ph.D. ., professore associato di farmacologia e medicina presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine. "Tuttavia, la bellezza di evACE2 è la sua superpotenza nel bloccare ampi ceppi di coronavirus, inclusi l'attuale SARS-CoV-2 e persino i futuri coronavirus SARS dall'infezione umana. I nostri studi sui topi dimostrano il potenziale terapeutico di evACE2 nel prevenire o bloccare SARS-CoV- 2 quando viene erogato alle vie aeree tramite goccioline."
Le evACE2 sono minuscole bolle lipidiche di dimensioni nanoparticellari che esprimono la proteina ACE2, come maniglie per afferrare il virus. Queste vescicole agiscono come esche per attirare il virus SARS-CoV-2 lontano dalla proteina ACE2 sulle cellule, che è il modo in cui il virus infetta le cellule. La proteina spike del virus afferra evACE2 invece di ACE2 cellulare, impedendole di entrare nella cellula. Una volta catturato, il virus galleggerà in modo innocuo o verrà eliminato da una cellula immunitaria dei macrofagi. Non può più causare infezioni.
"Il punto chiave di questo studio è l'identificazione delle vescicole extracellulari presenti in natura nel corpo che esprimono il recettore ACE2 sulla loro superficie e servono come parte della normale difesa adattativa contro i virus che causano COVID-19", ha affermato il co-autore senior Raghu Kalluri, MD, Ph.D., cattedra di biologia del cancro presso MD Anderson. "Basandoci su questo, abbiamo scoperto un modo per sfruttare questa difesa naturale come una nuova potenziale terapia contro questo virus devastante".
La pandemia di COVID-19 è stata estesa e sfidata da un virus SARS-CoV-2 in continua evoluzione. Una delle maggiori sfide è il bersaglio mobile del coronavirus patogeno che si evolve costantemente in nuovi ceppi virali (varianti) con mutazioni. Questi nuovi ceppi virali ospitano vari cambiamenti nel picco proteico virale con alti tassi di infezione e maggiori scoperte dovute alle inefficienze del vaccino e alla resistenza agli anticorpi monoclonali terapeutici.
"I nostri studi dimostrano che le vescicole extracellulari agiscono per neutralizzare l'infezione da SARS-CoV-2 ed evidenziano il potenziale per le vescicole extracellulari di svolgere un ruolo più ampio nella difesa contro altri tipi di infezione che potrebbero essere sfruttati terapeuticamente", ha affermato la co-autrice Kathleen McAndrews, Ph.D., borsista post-dottorato in Biologia del Cancro presso MD Anderson.
Northwestern e MD Anderson hanno un brevetto in attesa di evACE2. L'obiettivo è collaborare con partner del settore e sviluppare evACE2 come prodotto terapeutico biologico (spray nasale o terapia iniettabile) per la prevenzione e il trattamento del COVID-19. Liu e un altro autore co-senior, Deyu Fang di patologia alla Northwestern, hanno formato una startup, Exomira, per acquisire questo brevetto e sviluppare evACE2 come terapeutico.
"Rimane urgente identificare nuove terapie", ha detto Liu. "Riteniamo che evACE2 possa affrontare le sfide e combattere contro ampi ceppi di SARS-CoV-2 e futuri coronavirus emergenti per proteggere gli immunocompromessi (almeno il 2,7% degli adulti statunitensi), i non vaccinati (94% nei paesi a basso reddito e più di 30% negli Stati Uniti) e persino i vaccinati da infezioni rivoluzionarie."
Un team di oltre 30 autori ha collaborato a questo lavoro. Includono quattro co-primi autori principali Lamiaa El-Shennawy, Andrew Hoffmann e Nurmaa Dashzeveg, tutti del laboratorio Liu alla Northwestern, e McAndrews del laboratorio Kalluri di MD Anderson. + Esplora ulteriormente
