Un team internazionale di scienziati ha identificato anticorpi, che neutralizzano l'omicron e altre varianti di SARS-CoV-2. Questi anticorpi prendono di mira le aree della proteina spike del virus, che rimangono sostanzialmente invariate quando i virus mutano.
Secondo il dottor David Veesler, ricercatore presso l'Howard Hughes Medical Institute e professore associato di biochimica presso la University of Washington School of Medicine di Seattle, identificando i bersagli di questi anticorpi "ampiamente neutralizzanti" sulla proteina spike, potrebbe essere possibile progettare vaccini e trattamenti anticorpali efficaci non solo contro la variante dell'omicron ma anche contro altre varianti , che potrebbero emergere in futuro. "Questa scoperta -sottolinea- ci dice che concentrandosi sugli anticorpi che prendono di mira questi siti altamente conservati sulla proteina spike, c'è un modo per superare la continua evoluzione del virus".
Veesler ha guidato il progetto di ricerca con Davide Corti di Humabs Biomed SA, Vir Biotechnology, in Svizzera. I risultati dello studio sono stati appena pubblicati sulla rivista 'Nature'. Gli autori principali dello studio sono stati Elisabetta Cameroni e Christian Saliba (Humabs), John E. Bowen (UW Biochesmistry) e Laura Rosen (Vir).
La variante dell'omicron ha 37 mutazioni nella proteina spike, che usa per attaccarsi e invadere le cellule. Questo è un numero insolitamente alto di mutazioni. Si pensa che questi cambiamenti spieghino in parte perché la variante è stata in grado di diffondersi così rapidamente, di infettare le persone che sono state vaccinate e di reinfettare coloro che sono stati precedentemente infettati.
"Le domande principali a cui stavamo cercando di rispondere si sono concentrate su come questa costellazione di mutazioni nella proteina spike della variante dell'omicron abbia influenzato la sua capacità di legarsi alle cellule e di eludere le risposte anticorpali del sistema immunitario", afferma Veesler.
Veesler e i suoi colleghi ipotizzano che il gran numero di mutazioni dell'omicron potrebbe essersi accumulato durante un'infezione prolungata in qualcuno con un sistema immunitario indebolito o dal virus che salta dall'uomo a una specie animale e viceversa.
Per valutare l'effetto di queste mutazioni, i ricercatori hanno progettato un virus inattivato e incapace di replicarsi, chiamato pseudovirus, per produrre proteine spike sulla sua superficie, come fanno i coronavirus. Hanno quindi creato pseudovirus, che avevano proteine spike con le mutazioni degli omicroni e quelle trovate sulle prime varianti identificate nella pandemia.
I ricercatori hanno innanzitutto cercato di vedere quanto bene le diverse versioni della proteina spike fossero in grado di legarsi alle proteine sulla superficie delle cellule, che il virus usa per attaccarsi ed entrare nella cellula. Questa proteina è chiamata recettore dell'enzima di conversione dell'angiotensina-2 (ACE2).
Hanno scoperto che la proteina spike della variante omicron era in grado di legarsi 2,4 volte meglio della proteina spike trovata nel virus isolato all'inizio della pandemia. "Non è un aumento enorme- osserva Veesler- ma nell'epidemia di SARS nel 2002-2003, le mutazioni nella proteina spike che hanno aumentato l'affinità sono state associate a una maggiore trasmissibilità e infettività". Hanno anche scoperto che la versione omicron era in grado di legarsi efficientemente ai recettori ACE2 del topo, suggerendo che l'omicron potrebbe essere in grado di fare "ping-pong" tra gli umani e altri mammiferi. Poi ricercatori hanno quindi esaminato fino a che punto gli anticorpi contro i precedenti isolati del virus proteggessero dalla variante dell'omicron, utilizzando anticorpi di pazienti che erano stati precedentemente infettati da altre versioni del virus, vaccinati contro ceppi precedenti del virus o che erano stati infettati e poi vaccinati.
Hanno scoperto che gli anticorpi di persone che erano state infettate da ceppi precedenti e di coloro che avevano ricevuto uno dei sei vaccini più utilizzati attualmente disponibili avevano tutti una ridotta capacità di bloccare l'infezione.
Gli anticorpi di persone che erano state precedentemente infettate e di coloro che avevano ricevuto i vaccini Sputnik V o Sinopharm e una singola dose di Johnson & Johnson avevano poca o nessuna capacità di bloccare – o “neutralizzare” – l'ingresso della variante dell'omicron nelle cellule. Gli anticorpi delle persone che avevano ricevuto due dosi dei vaccini Moderna, Pfizer/BioNTech e AstraZeneca hanno mantenuto una certa attività neutralizzante, sebbene ridotta da 20 a 40 volte, molto più di qualsiasi altra variante.
Anche gli anticorpi di persone che erano state infettate, guarite e che avevano ricevuto due dosi di vaccino avevano anche un'attività ridotta, ma la riduzione era inferiore, circa cinque volte, dimostrando chiaramente che la vaccinazione dopo l'infezione è utile.
Gli anticorpi di persone, in questo caso un gruppo di pazienti in dialisi renale, che avevano ricevuto un richiamo con una terza dose dei vaccini mRNA prodotti da Moderna e Pfizer/BioNTech, hanno mostrato solo una riduzione di 4 volte dell'attività neutralizzante. "Questo dimostra che una terza dose è davvero, davvero utile contro l'omicron", sottolinea Veesler.
Tutti i trattamenti anticorpali, tranne uno, attualmente autorizzati o approvati per l'uso con pazienti esposti al virus, non avevano o avevano un'attività notevolmente ridotta contro l'omicron in laboratorio. L'eccezione, secondo lo studio, è un anticorpo chiamato sotrovimab, con una riduzione da due a tre volte dell'attività neutralizzante.
Ma quando hanno testato un pannello più ampio di anticorpi, che sono stati generati contro le versioni precedenti del virus, i ricercatori hanno identificato quattro classi di anticorpi che hanno mantenuto la loro capacità di neutralizzare l'omicron. I membri di ciascuna di queste classi prendono di mira una delle quattro aree specifiche della proteina spike presente non solo nelle varianti SARS-CoV-2 ma anche in un gruppo di coronavirus correlati, chiamati sarbecovirus. Questi siti sulla proteina possono persistere perché svolgono una funzione essenziale che la proteina perderebbe se mutassero. Tali aree sono chiamate "conservate".
"La scoperta che gli anticorpi sono in grado di neutralizzare tramite il riconoscimento di aree conservate in così tante diverse varianti del virus suggerisce che la progettazione di vaccini e trattamenti anticorpali, che colpiscono queste regioni, potrebbe essere efficace contro un ampio spettro di varianti che emergono attraverso la mutazione", conclude Veesler.
La ricerca è stata supportata dall'Howard Hughes Medical Institute, dal National Institute of Allergy and Infectious Diseases (Dp1AI158186, HHSN272201700059C, HHSN272201400008C), dal National Institute of General Medical Sciences (5T32GN008268-32), da Fast Grants, dal Pew Charitable Trust, da The Burroughs Wellcome Fund, Center for Research on Influenza Pathogenesis (75N93021C00014), Japan Agency for Medical Research and Development (JP21wm0125002), Pew Biomedical Scholars Award, Howard Hughes Medical Institute, Burroughs Wellcome Fund, Fast Grants e Swiss Kidney Fondazione.
Nature: "Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift".
DOI:10.1038/d41586-021-03825-4
