Un antivirale nasale creato dai ricercatori della Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons ha bloccato la trasmissione di SARS-CoV-2 nei furetti, suggerendo che lo spray nasale potrebbe anche prevenire l’infezione nelle persone esposte al nuovo coronavirus.
Il composto nello spray, un lipopeptide sviluppato da Anne Moscona, MD, e Matteo Porotto, PhD, professori del Dipartimento di Pediatria e direttori del Center for Host-Pathogen Interaction – è progettato per impedire al nuovo coronavirus di entrare nelle cellule ospiti.
Il lipopeptide antivirale è poco costoso da produrre, ha una lunga durata e non richiede refrigerazione. Queste caratteristiche lo distinguono da altri approcci antivirali in fase di sviluppo, inclusi gli anticorpi monoclonali. Il nuovo lipopeptide nasale potrebbe essere l’ideale per arrestare la diffusione di COVID nel mondo; il composto trasportabile e stabile potrebbe essere particolarmente importante nelle popolazioni rurali, a basso reddito e difficili da raggiungere.
Un preprint dello studio è apparso su bioRxiv il 5 novembre 2020; un documento che descrive una prima generazione del composto e il suo effetto in un modello 3D del polmone umano è apparso per la prima volta sulla rivista mBio il 20 ottobre 2020. In questo modello di polmone umano, il composto è stato in grado di estinguere un’infezione iniziale, prevenire la diffusione del virus all’interno del polmone e non era affatto tossico per le cellule delle vie aeree.
In questo studio, il 100% dei furetti non trattati è stato infettato dai loro compagni di gabbia che spargono virus, approssimando un ambiente come condividere un letto o condizioni di vita ravvicinate per le persone.
Moscona e Porotto hanno precedentemente creato lipopeptidi simili – piccole proteine unite a una molecola di colesterolo o tocoferolo – per prevenire l’infezione delle cellule da altri virus, tra cui morbillo, parainfluenza e virus Nipah. Questi composti antivirali sono stati difficili da portare negli studi sull’uomo, in gran parte perché le infezioni che prevengono sono più diffuse o gravi in contesti a basso reddito.
Quando il SARS-CoV-2 è emerso all’inizio di quest’anno, i ricercatori hanno adattato i loro progetti al nuovo coronavirus. “Una lezione che vogliamo sottolineare è l’importanza di applicare la scienza di base per sviluppare trattamenti per i virus che colpiscono le popolazioni umane a livello globale“, affermano Moscona e Porotto. “I frutti della nostra ricerca precedente hanno portato alla nostra rapida applicazione dei metodi al COVID-19 .”
I lipopeptidi agiscono impedendo a un virus di fondersi con la membrana cellulare del suo ospite, un passaggio necessario che avvolge i virus, incluso SARS-CoV-2, utilizzato per infettare le cellule. Per fondersi, il nuovo coronavirus dispiega la sua proteina spike prima di contrarsi in un fascio compatto che guida la fusione.
Il composto progettato da Moscona e Porotto riconosce lo spike SARS-CoV-2, si incunea nella regione spiegata e impedisce alla proteina spike di adottare la forma compatta necessaria per la fusione.
Negli esperimenti sui furetti, il lipopeptide è stato somministrato nel naso di sei furetti. Coppie di furetti trattati sono stati quindi alloggiati con due furetti di controllo che hanno ricevuto uno spray nasale salino e un furetto infettato da SARS-CoV-2.
Dopo 24 ore di intenso contatto diretto tra i furetti, i test hanno rivelato che nessuno dei furetti trattati ha preso il virus dal loro compagno di gabbia infetto e la loro carica virale era esattamente zero, mentre tutti gli animali di controllo erano altamente infetti.
Moscona e Porotto propongono che questi peptidi possano essere utilizzati in qualsiasi situazione in cui una persona non infetta sarebbe esposta, sia in una famiglia, scuola, ambiente sanitario o comunità.
“Anche in uno scenario ideale con ampi segmenti della popolazione vaccinata – e con piena fiducia e rispetto delle procedure di vaccinazione – questi antivirali costituiranno un importante complemento per proteggere gli individui e controllare la trasmissione“, affermano Moscona e Porotto. Le persone che non possono essere vaccinate o che non sviluppano l’immunità trarranno particolare beneficio dallo spray.
L’antivirale è facilmente somministrabile e, in base all’esperienza degli scienziati con altri virus respiratori, la protezione sarebbe immediata e durerà per almeno 24 ore.
Gli scienziati sperano di far avanzare rapidamente l’approccio preventivo alla sperimentazione umana con l’obiettivo di contenere la trasmissione durante questa pandemia.
