Il nuovo studio condotto dai ricercatori dell’University College London (nota anche con la sigla UCL) e del Quantitative Istituto di Bioscienze, Università della California, San Francisco, riporta che la variante SARS-CoV-2 Alpha (B.1.1.7) è mutata per eludere il nostro “sistema immunitario innato”, contribuendo a stabilirla come la prima “variante di preoccupazione” al mondo.
Lo studio pubblicato nella rivista Nature, evidenzia che la variante Alpha, identificata per la prima volta nel Regno Unito, si è evoluta per produrre più delle sue “proteine dell’antagonismo” che annullano la prima linea di difesa del corpo umano, nota come “sistema immunitario innato”.
Ogni cellula del naso, della gola e dei polmoni (vie aeree) ha una rete di sensori che rilevano i virus in arrivo, quando ciò accade, per evitare l’infezione, le cellule producono l’interferone proteico, che agisce come un “allarme antifurto” e orchestra una risposta antivirale globale, sia sulle cellule non immuni sia su quelle immunitarie (cellule T e anticorpi), ma le proteine dell’antagonismo possono aiutare il virus a eludere questi sensori.
La nuova scoperta è la prima a identificare l’evoluzione dell’espressione proteica dell’antagonismo potenziato in qualsiasi virus e la prima a implicare mutazioni in SARS-CoV-2 che aumentano l’infettività ma non coinvolgono la proteina “spike”.
Gli scienziati affermano che i risultati rivoluzionari forniscono una potente visione di come si sta evolvendo il virus SARS-CoV-2 e offrono un nuovo indizio per aiutare a identificare nuove ed emergenti varianti di preoccupazione, che sono sia altamente trasmissibili sia infettive.
Lucy Thorne (UCL Division of Infection & Immunity), co-autrice dello studio ha dichiarato:
«Volevamo sapere cosa rendeva speciale la variante SARS-CoV-2 Alpha. Come si era evoluta dal primo ceppo d’onda identificato a Wuhan, in Cina, e quali caratteristiche aveva che gli hanno permesso di diffondersi in tutto il mondo e diventare la prima variante di preoccupazione. Abbiamo scoperto che la variante SARS-CoV-2 Alpha si era adattata per evitare di innescare la nostra risposta immunitaria innata difensiva in prima linea molto meglio dei virus della prima ondata. Abbiamo scoperto che lo fa producendo più proteine virali che possono disabilitare il sistema immunitario innato, queste proteine sono chiamate N, Orf6 e Orf9b e sono conosciute come antagonisti immunitari innati. Mutando per eludere il nostro sistema immunitario innato, la variante Alpha può replicarsi sotto il radar nelle prime fasi dell’infezione, il che pensiamo aumenti significativamente le sue possibilità di infettare una persona quando si presenta nel naso, nella gola o nei polmoni, ciò per un virus è un successo clamoroso, gli consente di diffondersi in modo più efficiente da persona a persona».
I ricercatori per lo studio per imitare le cellule infettate dal virus nel corpo, hanno aggiunto campioni di Alpha (linea B.1.1.7) a cellule polmonari cresciute in laboratorio. Gli scienziati hanno quindi misurato la crescita del virus e valutato se il sistema immunitario innato fosse attivato (o fino a che punto) misurando la quantità di interferone prodotta.
I ricercatori hanno osservato che i livelli di interferone prodotti durante l’infezione da Alpha erano di gran lunga inferiori a tutte le precedenti varianti di SARS-CoV-2, che avevano principalmente visto mutazioni nella proteina “spike”.
I collaboratori del Quantitative Biosciences Institute (QBI), tra cui Nevan Krogan autore senior e direttore di QBI, e i primi autori Mehdi Bouhaddou e Lorena Zuliani-Alvarez, per individuare esattamente perché Alpha stava compromettendo il sistema immunitario innato, hanno esaminato come le proteine espresse in Alpha differivano dalle varianti precedenti. Misurando tutte le proteine e tutto il RNA nelle cellule infette, hanno scoperto che le proteine dell’antagonismo N, Orf6 e Orf9b, che sono presenti in tutti i coronavirus e la cui funzione è quella di smorzare le risposte cellulari, sono state “selezionate” nella variante Alpha.
I ricercatori ritengono che questo aumento delle proteine dell’antagonismo sia il risultato di numerose mutazioni nelle regioni regolatorie di SARS-CoV-2, che controllano i livelli di espressione delle proteine.
Greg Towers (UCL Division of Infection & Immunity), commentando i risultati, ha dichiarato:
«Non abbiamo mai visto nulla di simile prima, sappiamo che i virus si adattano e ci aspettiamo di vedere le proteine adattarsi in modo che funzionino meglio negli esseri umani ma Alpha sta usando le sue proteine dell’antagonismo, che aiutano a eludere un po’ il rilevamento, e ad aumentare quanto produce, tutto ciò è unico. Il vero valore della nostra scoperta è mostrare come questo incredibile virus si è evoluto dal ceppo SARS-CoV-2 iniziale, ci aiuta anche a capire come funziona la nostra protettiva immunità innata».
Il team di ricerca nello studio preliminare ha identificato che alcune delle mutazioni alle regioni regolatorie di SARS-CoV-2 trovate in Alpha sono presenti nelle successive varianti di preoccupazione, Delta e Omicron, ma si ritiene che queste varianti abbiano avuto successo principalmente a causa di mutazioni nella proteina spike.
La co-autrice, Ann-Kathrin Reuschl (UCL Division of Infection & Immunity), ha aggiunto:
«Sarà interessante vedere come le altre varianti, come Delta e Omicron, si comportano in modo comparativo nei nostri sistemi epiteliali polmonari. Se i virus si basano su metodi simili all’antagonismo innato o hanno sviluppato strategie distinte per eludere le difese immunitarie, ci insegnerà non solo sui virus stessi, ma anche sulla biologia umana».
L’autrice co-senior, Clare Jolly (UCL Division of Infection & Immunity), ha aggiunto:
«È entusiasmante osservare l’evoluzione di un virus in tempo reale, ci aspettiamo che continui a evolversi e speriamo che il nostro lavoro aiuti pure a capire il prossimo round di varianti».
