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Il virus messo a nudo

Ci sarà di che parlare alla prossima Conferenza annuale sull’Aids che si terrà a Ginevra dal 29 giugno al 5 luglio. Dagli Stati Uniti arriva infatti la notizia di una scoperta scientifica che potrebbe aprire la strada allo sviluppo di nuove terapie o addirittura di un vaccino contro l’Hiv: è stata ricostruita al computer la struttura della proteina gp120, la “chiave” utilizzata dal virus per penetrare all’interno delle cellule del sangue. La portata della scoperta è tale che da più parti si sono levate voci di un possibile premio Nobel per i ricercatori della Columbia University di New York, del Dana-Faber Cancer Institute e dell’Howard Hughes Medical Institute di Bethesda che hanno condotto lo studio. Dopo dieci anni di sforzi, Joseph Sodroski, Wayne Hendrickson e i loro colleghi sono finalmente riusciti a “fotografare” l’Hiv nel momento in cui si fonde alla cellula ospite e la infetta.

La gp120 è una proteina che fuoriesce dall’involucro esterno del virus e ha la struttura tridimensionale adatta per legarsi con due recettori presenti sulla superficie delle cellule del sistema immunitario, i Cd4 e le chemochine. Quando avviene il legame tra le proteine, nella membrana cellulare si aprono dei piccoli varchi, attraverso cui l’Hiv riesce a inserire il suo patrimonio genetico all’interno del nucleo dell’ospite, dando inizio all’infezione.

Utilizzando la tecnica della cristallografia a raggi X, la stessa che permette di vedere in che modo sono organizzati gli atomi in una struttura cristallina, Sodroski e colleghi hanno ricostruito la forma spaziale della gp120. Dapprima hanno creato un cristallo che riproduce perfettamente il complesso da studiare, e poi lo hanno sottoposto ai raggi X per analizzarne le figure di diffrazione. Da queste sono risaliti alla struttura della proteina, ricostruita al computer con una precisione tale da mostrare la posizione dei singoli atomi.

La difficoltà – spiegano i ricercatori – è stata nella realizzazione del cristallo, a causa dell’estrema flessibilità della gp120 che, per ingannare il sistema immunitario, cambia continuamente forma. Un vero e proprio trasformista, che si nasconde dietro membrane di zuccheri o in avvolgimenti proteici che i globuli bianchi non riescono a riconoscere come estranei. Per creare ancora più confusione nell’organismo infetto, queste difese variano da un ceppo di virus all’altro, e cadono quando la particella virale si trova vicina al suo bersaglio, cioè il recettore. Solo allora la gp120 mette a nudo la struttura centrale che effettivamente realizza il legame.

Eliminando la regione esterna e variabile della proteina, Sodroski e Hendrickson si sono concentrati sul nucleo centrale, l’unico comune a tutti i ceppi di Hiv. Inoltre, per renderla più stabile e anche più interessante da studiare, la proteina è stata accoppiata a un recettore Cd4 e a un anticorpo, così da poter studiare in dettaglio che tipo di legame si forma durante la fusione del virus con la membrana cellulare.

Le immagini ottenute dalla ricostruzione riescono a mostrare alcuni punti deboli del virus su cui si potrebbe concentrare l’azione dei nuovi farmaci. Per esempio si potrebbe tentare di eliminare dalla gp120 gli zuccheri che la rendono invisibile al sistema immunitario, oppure sfruttare il momento in cui la proteina si rende vulnerabile, cioè appena prima che si leghi ai recettori, per bersagliarla con molecole che ne blocchino l’azione.

Ma la vera novità della scoperta è che per la prima volta si può pensare a un possibile vaccino. Il principio su cui funziona ogni tipo di immunizzazione è quello di utilizzare frazioni inattive di virus che spingano il sistema immunitario a sviluppare una risposta in grado di “immobilizzare” le particelle virali complete. Per esempio creando quelle proteine specifiche che vanno a occupare i siti della gp120 che realizzano il legame con il recettore. Finora però gli scienziati avevano a disposizione solo le porzioni esterne della proteina, che sono le più mutevoli, per cui i vaccini realizzati erano in genere efficaci per un solo tipo di Hiv, ma non per tutti gli altri ceppi. Ora che è nota la struttura centrale e costante della gp120, gli sforzi possono essere concentrati su un obiettivo concreto. “Se ci ha fatto capire che un vero vaccino non esiste ancora – conferma Hendrickson – il nostro lavoro ha però fornito una guida per programmarne al più presto uno definitivo”.