Il curioso caso di un anticorpo contro il COVID19 isolato da un lama

L’incontro casuale con l’anticorpo del Lama

Thomas J. T.J. Esparza e David L. Brody, due neuroscienziati del “National Institute of Neurological Disorders and Stroke” (NINDS), sono venuti a conoscenza di un efficace mini-anticorpo per il trattamento di pazienti contagiati da SARS-CoV-2. Gli scienziati hanno studiato per anni i mini-anticorpi, altresì detti nanocorpi, ed il loro utilizzo per le tecniche di brain-imaging nel campo della ricerca neuroscientifica medica. Il Dr. Brody ha affermato di voler scendere in campo contro la pandemia condividendo i suoi studi. “Speriamo che questi nanocorpi anti-COVID19 da noi identificati siano efficaci e versatili per la lotta al coronavirus” dichiara il neuroscienziato.

Cos’è un mini-anticorpo o “nanocorpo”?

Un nanocorpo è come spiega appunto il nome, un anticorpo di sequenza amminica particolarmente corta. Sono anticorpi prodotti naturalmente da camelidi (es: cammelli, lama ed alpaca; Fig 1). Il peso molecolare di un nanocorpo è in media un decimo rispetto a quello di un anticorpo umano. I nanocorpi isolati in laboratorio appaiono spesso come la punta di un “braccio” delle proteine a catene pesanti, come ad esempio le immunoglobuline G, che assumono tipicamente una forma a Y. I nanocorpi sono liberamente fluttuanti e svolgono nei camelidi una funzione di difesa immunitaria riconoscendo ed ancorando proteine di superfice di svariati patogeni, comunemente dette antigeni.

Illustrazione dei nanocorpi tipicamente prodotti dai camelidi
Fig1: Illustrazione dei nanocorpi tipicamente prodotti dai camelidi. Fonte

Sperimentazione sui nanocorpi

Mr. Esparza e il Dr. Brody hanno lavorato su diversi nanocorpi, data la loro stabilità, in quanto piccole molecole, e la facilità nel produrli ed applicarvi modifiche di ingegneria proteica. Già in anni passati gli scienziati dimostrarono che nanocorpi “umanizzati” potevano essere efficaci contro forme autoimmuni di trombosi, in particolare la porpora trombocitopenica autoimmune, molto più che le terapie standard.

Da inizio pandemia gli scienziati hanno riprodotto in laboratorio dei nanocorpi di lama che potessero riconoscere le proteine di superficie (le cosiddette spike) del SARS-CoV2. Il virus riesce ad iniziare il processo di invasione del corpo umano legando tramite le sue spike al recettore ACE2, una proteina di superficie di alcune cellule umane. Mr. Esparza spiega quindi l’idea dei due neuroscienziati: sviluppare un nanocorpo che sia in grado di ancorarsi al sito di legame delle spike del coronavirus impedendo a queste di agganciarsi ai recettori ACE2.

Cormac, il lama utilizzato per gli esperimenti, è stato quindi immunizzato dal SARS-CoV2 per cinque volte nell’arco di 28 giorni, iniettandogli una versione purificata delle proteine spike del coronavirus. Dopo un mese di trattamento, Cormac il lama iniziò ad esprimere 13 varianti di nanocorpo in grado di identificare ed ancorare le spike. NIH-CoVnb-112 sembra il più promettente dei 13. Un’ulteriore prova della sua efficacia viene data dagli esperimenti su piastra: in una coltura cellulare su piastra Petri, nella quale è stato inserito un minimo quantitativo di NIH-CoVnb-112, gli scienziati hanno successivamente iniettato uno pseudovirus, geneticamente modificato affinché potesse utilizzare proteine spike per legare i recettori ACE2. La quantità minima di NIH-CoVnb-112 ha impedito a questo virus, imitatore del SARS-CoV2, di infettare le cellule della piastra.

Conclusioni sul NIH-CoVnb-112

I due neuroscienziati affermano che dovranno essere compiuti altri test, tuttavia sono intenzionati a brevettare NIH-CoVnb-112, considerando il fatto che, in quanto nanocorpo, può essere somministrato a pazienti umani per vie respiratorie (aerosol). I risultati fin’ora ottenuto sono notevoli e con il support dell’istituto NIH il team potrà portare avanti la ricerca e sviluppo del nanocorpo anti-Covid19.

Bibliografia

  • Thomas J. Esparza, Negin P. Martin, George P. Anderson, Ellen R. Goldman, David L. Brody. High affinity nanobodies block SARS-CoV-2 spike receptor binding domain interaction with human angiotensin converting enzymeScientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-79036-0

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