Omicron: così spike interagisce con gli anticorpi umani

Un’innovativa procedura bioinformatica simula l’interazione della proteina spike nella variante Omicron con gli anticorpi prodotti dal nostro organismo e spiega l’elevata trasmissibilità di tale variante prevedendo gli effetti di possibili nuove varianti di SARS-CoV-2 sulle difese immunitarie già sviluppate

Omicron: così spike interagisce con gli anticorpi umaniUna ricerca svolta in collaborazione tra l'Istituto di scienze dell'alimentazione (Isa) del Consiglio nazionale delle ricerche di Avellino e il Dipartimento di chimica e biologia "A. Zambelli" dell'Università di Salerno, nata da spunti di riflessione emersi a seguito di incontri con il Joint Research Centre della Commissione Europea, ha approfondito lo studio della proteina spike della variante Omicron di SARS-CoV-2, con l’obiettivo di indagare due aspetti: da un lato comprendere come questa interagisce con il recettore ACE2 - cioè la via di ingresso nelle nostre cellule - dall’altro verificare se gli anticorpi sviluppati dall’organismo umano contro la proteina spike delle precedenti varianti riescono in qualche modo a “riconoscerla”.

Lo studio di recente pubblicazione ha richiesto la realizzazione di una procedura bioinformatica automatizzata con la quale è stato possibile simulare le variazioni degli amminoacidi della proteina spike presenti nella variante Omicron, quindi ottenere dei modelli dell’interazione della nuova proteina spike con gli anticorpi sulla base di oltre 150 modelli molecolari di complessi spike-anticorpo già noti per le precedenti varianti del virus, e analizzare le caratteristiche dell’interazione, evidenziando come la nuova proteina spike possa essere riconosciuta o meno dagli anticorpi sviluppati contro le vecchie varianti.

“Il lavoro ha dimostrato che molti anticorpi già presenti nel nostro organismo possono riconoscere anche la proteina spike della variante Omicron, sebbene con alcune differenze nelle interazioni molecolari che si possono formare”, spiega Angelo Facchiano (Cnr-Isa), responsabile dello studio assieme ad Anna Marabotti per l’Università di Salerno. “Inoltre, studiando anche il meccanismo d’interazione con il recettore ACE2, abbiamo evidenziato alcune differenze rispetto alla proteina spike delle varianti precedenti, offrendo una possibile interpretazione della maggiore facilità di trasmissione della variante Omicron”.

La ricerca potrà avere importanti implicazioni anche in vista della comparsa di nuove varianti: la procedura bioinformatica messa a punto, infatti, potrà essere utilizzata per simulare le sostituzioni di amminoacidi presenti in nuove varianti e dare in poco tempo una previsione degli effetti in termini di capacità delle difese immunitarie offerte dagli anticorpi già presenti nel nostro organismo - sviluppati per effetto delle vaccinazioni o di precedenti infezioni - di contrastare una eventuale nuova variante.

Con questa procedura sono state sufficienti poche settimane dalla scoperta della variante Omicron e dalla dichiarazione di “Variant Of Concern” da parte dell’Organizzazione Mondiale della Sanità per ottenere i risultati circa le interazioni degli anticorpi: è quindi uno strumento che potrà essere efficacemente messo a disposizione della comunità scientifica in caso di nuove varianti del virus.

 

D'Arminio N, et al. In Silico Analysis of the Effects of Omicron Spike Amino Acid Changes on the Interactions with Human Proteins. Molecules. 2022;27(15):4827.

Ultimo aggiornamento: 23 Settembre 2022

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