I virus non sono tecnicamente vivi, ma sono in grado di infettare gli organismi viventi e replicarsi. Come parte di questo processo di replicazione, devono racchiudere il loro materiale genetico in un rivestimento proteico chiamato capside. Il modo in cui avviene questo confezionamento è cruciale per la capacità del virus di infettare le cellule e diffondersi. Comprendere questo processo è quindi importante per lo sviluppo di trattamenti antivirali.

Le simulazioni molecolari, come quelle eseguite utilizzando il pacchetto software LAMMPS, possono fornire preziose informazioni sul processo di assemblaggio del capside. Queste simulazioni possono modellare le interazioni tra le proteine ​​del capside e il materiale genetico, nonché i cambiamenti strutturali che si verificano durante l'assemblaggio. Queste informazioni possono aiutare i ricercatori a identificare potenziali bersagli per i farmaci antivirali e a progettare nanocontenitori che imitano il meccanismo di confezionamento del virus per la somministrazione dei farmaci.

Un esempio di come le simulazioni sono state utilizzate per studiare l'assemblaggio del capside è uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications nel 2018. In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato LAMMPS per simulare l'autoassemblaggio del capside del papillomavirus umano (HPV). Le simulazioni hanno rivelato i dettagli strutturali del processo di assemblaggio del capside e identificato le interazioni chiave tra le proteine ​​del capside. Queste informazioni potrebbero essere utilizzate per progettare farmaci che mirano a queste interazioni e impediscono la replicazione del virus.

Un altro esempio è uno studio pubblicato sulla rivista ACS Nano nel 2019. In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato LAMMPS per simulare l’autoassemblaggio di un nanocontenitore ispirato al capside del virus del mosaico del fagiolo dall’occhio (CPMV). Le simulazioni hanno dimostrato che il nanocontenitore potrebbe confezionare e fornire con successo una molecola di farmaco alle cellule tumorali. Questo studio dimostra come le simulazioni possano essere utilizzate per progettare nanocontenitori per la somministrazione di farmaci che imitano gli efficienti meccanismi di confezionamento dei virus.

In sintesi, le simulazioni dell’assemblaggio del capside virale possono fornire preziose informazioni sul processo di replicazione dei virus e aiutare a identificare bersagli per i farmaci antivirali. Queste simulazioni possono essere utilizzate anche per progettare nanocontenitori per la somministrazione di farmaci che imitano gli efficienti meccanismi di confezionamento del virus.