Un approccio di proteomica per identificare nuovi target terapeutici contro la Covid-19.

Nonostante il generale allentamento delle misure adottare per contenerne la diffusione, la Covid-19 rappresenta ancora un’emergenza sanitaria e la definizione di trattamenti efficaci resta una priorità.

Risultati principali. In un recente articolo pubblicato su Nature, utilizzando approcci di proteomica, i ricercatori hanno generato un profilo proteomico di cellule infettate con SARS-CoV2, identificando così pathway critici della cellula ospite umana richiesti per la replicazione virale, maggiormente influenzati dall’infezione virale ed il cui targeting con farmaci noti, a concentrazioni clinicamente rilevanti –alcuni dei quali approvati da FDA o attualmente in clinical trial– si è dimostrato efficace nell’arrestare la replicazione virale.

Dettagli sperimentali. Gli autori hanno innanzi tutto generato un sistema cellulare modello della malattia, sfruttando una linea cellulare di carcinoma del colon. Studi precedenti hanno infatti mostrato l’espressione del recettore ACE2 –necessario per il legame e l’infezione delle cellule umane– in cellule del tratto gastrointestinale così come nelle cellule polmonari, probabilmente coinvolto nell’infezione e amplificazione virale e responsabile dei sintomi gastrointestinali osservati in pazienti Covid-19. In questo sistema cellulare, gli effetti patogeni del virus sono visibili 24 ore dopo l’infezione.

Analisi dei livelli proteici prima e dopo infezione hanno evidenziato cambiamenti notevoli 24 ore dopo l’infezione. I cambiamenti più significativi sono stati osservati in due principali classi di proteine: quelle coinvolte nel metabolismo del colesterolo e quelle legate al processamento del RNA, quali lo splicesoma ed il metabolismo del carbonio. L’inibizione farmacologica, a concentrazioni non tossiche, di splicing o glicolisi (metabolismo del carbonio, tramite 2-DG) previene la replicazione del virus, proponendo questi pathway quali potenziali target terapeutici per la Covid-19.

Inoltre, analizzando le proteine cellulari il cui aumento nel tempo rispecchiava l’aumento delle proteine virali –quindi potenzialmente aventi un ruolo nella replicazione del virus– gli autori hanno identificato componenti critiche del pathway del metabolismo degli acidi nucleici. Infatti, i coronavirus hanno bisogno dei nucleotidi della cellula ospite per replicarsi. Farmaci che interferiscono con il metabolismo dei nucleotidi, quali Ribavirin, utilizzata in passato per inibire la replicazione virale di SARS-CoV con effetti significativi, inibisce la replicazione di SARS-CoV2 a concentrazioni clinicamente rilevanti.

Infine, è stato osservato un aumento nei livelli delle componenti del machinery della omoeostasi proteica, coerente con una perturbazione dovuta al maggiore stress causato dal folding delle proteine virali. Specifici inibitori dei meccanismi di omeostasi proteica, precedentemente usati per trattare i virus influenzali A e B, inibiscono la replicazione di SARS-CoV2.

Conclusioni. Questo lavoro ha identificato pathway cellulari critici modulati in seguito all’infezione da SARS-CoV2, necessari per la replicazione del virus stesso, fornendo solidi dati sperimentali per interventi terapeutici. Uno studio clinico per testare l’efficacia di Ribavirin (che interferisce con il metabolismo degli acidi nucleici) contro la Covid-19 è stato recentemente attivato (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04356677 ).