La “mascherina biologica” contro l’infezione virale

La “mascherina biologica” contro l’infezione virale

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Durante il X Congresso Internazionale ARTOI tenutosi lo scorso novembre a Roma, largo spazio è stato dato alla sessione dedicata alla ricerca sui polifenoli come possibili alleati nella prevenzione e trattamento sintomatico della COVID-19 e per un potenziale uso nell’ancora poco conosciuta Long-Covid.

A illustrare i risultati dello studio in silico Interference of Polydatin/Resveratrol in the ACE2:Spike Recognition during COVID-19 Infection. A Focus on Their Potential Mechanism of Action through Computational and Biochemical Assays è intervenuta la professoressa Domenica Musumeci, docente di Chimica Organica presso il Dipartimento di Scienze chimiche della Università Federico II di Napoli.

Il lavoro pubblicato su Biomolecules è frutto della collaborazione di due gruppi di ricerca, l’uno dell’ateneo napoletano e l’altro che ha visto partecipare la dott.ssa Annarita Stringaro (National Center for Drug Research and Evaluation, Istituto Superiore di Sanità), la dott.ssa Maria Pia Fuggetta (Institute of Translational Pharmacology, Consiglio Nazionale delle Ricerche) e il professor Giampietro Ravagnan (Presidente Comitato Scientifico ARTOI).

L’analisi computazionale ha avuto come obbiettivo d’investigare il docking molecolare di Resveratrolo e Polidatina a specifici siti individuati dai ricercatori.

L’attenzione si è infatti concentrata sul possibile legame alla proteina Spike del virus, impedendo quindi la sua interazione con i recettori cellulari umani, e sulla molecola fisiologica, recettore del virus, che ne permette l’ingresso nei tessuti, ACE2 (Enzima di Conversione dell’Angiotensina 2).

La dottoressa Musumeci ha quindi avuto il compito di chiarire alla platea quali siano i meccanismi che consentono al SARS-CoV-2 di entrare nelle cellule e come la proteina ACE2, con la sua ampia diffusione nell’organismo, permetta di avere sintomi respiratori ma anche intensi effetti in altri distretti in cui si trova in altamente espressa, come il tessuto intestinale.

Lo studio in silico della conformazione della molecola Spike, glicoproteina transmembrana composta da tre catene e da due subunità fondamentali, ha permesso di identificare i siti principali con i quali Resveratrolo e Polidatina potrebbero interagire, in modo da interferire con il riconoscimento di ACE2.

Come Musumeci ha illustrato, si è attinto alle banche date ufficiali per le proteine di riferimento (virale e umana) e per le strutture dei due polifenoli.

Le strutture del Resveratrolo e della Polidatina, precursore del Resveratrolo, differiscono solo per la presenza di uno zucchero nel precursore ma questa variazione della struttura rende la polidatina più solubile e maggiormente biodisponibile.

Lo studio computazionale, svolto dalla professoressa Nadia Rega (Dipartimento di Scienze chimiche della Università Federico II di Napoli), ha mostrato come sia resveratrolo che polidatina abbiano capacità di legare e inibire l’interazione Spike:ACE2 ma che la polidatina potrebbe avere una migliore efficacia e determinare un impedimento maggiore alla possibilità d’infezione. I punteggi di docking rilevati sono infatti alti per entrambe le molecole per l’interazione con Spike, per l’azione di schermatura della ACE2 sia come molecole che si interpongono fra le due proteine per impedirne il legame.

L’effetto è quello che è stato definito di “mascherina biologica”: una protezione data dai polifenoli alla penetrazione del virus nelle cellule bersaglio.

Come chiarito dalla professoressa Musumeci, si è proceduto a verificare con saggi biologici preliminari l’effettiva capacità di legame di Resveratrolo e Polidatina alle proteine esaminate.

Sono state perciò usate delle piastre del tipo ELISA funzionalizzate con la proteina ACE2 su cui sono state svolte le prove di legame con Spike e l’interazione in presenza e in assenza dei due polifenoli . Grazie alla chemiluminescenza intercettata dalla strumentazione di lettura è stato possibile risalire al grado di interazione degli elementi considerati.

I saggi biologici hanno confermato quanto risultato in silico: una maggiore interazione della polidatina che agirebbe quindi come difesa. Non va però trascurata l’azione antinfiammatoria della molecola che ne fa un supporto potenziale anche nel trattamento delle conseguenze a lungo termine dell’infezione.

Con il presentarsi delle nuove varianti del virus, diventa sempre più importante disporre di studi preliminari in silico che possano, in modo rapido, individuare quali molecole sono disponibili per interagire con le nuove strutture delle proteine virali.

Questo permette infatti di porre particolare attenzione fin da subito verso le molecole – naturali o di sintesi – che potrebbero essere vantaggiose nella lotta alla pandemia.

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