Strutture virali mortali puntano verso nuove strade per la progettazione di vaccini — ScienceDaily

Ogni anno, centinaia di migliaia di persone nell’Africa occidentale vengono infettate dal virus Lassa, che può causare la febbre di Lassa e portare a malattie gravi, effetti collaterali a lungo termine o morte. Attualmente non esistono trattamenti o vaccini ampiamente approvati per la malattia. Ora, gli scienziati della Scripps Research hanno determinato la struttura del complesso proteico critico che consente al virus Lassa di infettare le cellule umane. La ricerca, pubblicata online in Rapporti cellularihanno anche identificato nuovi anticorpi che si legano a queste proteine ​​e neutralizzano il virus, aprendo la strada a vaccini e trattamenti più efficaci per il virus Lassa.

“Questo lavoro è un grande passo avanti nella nostra capacità di isolare nuovi anticorpi nei siti rilevanti di vulnerabilità del virus e fornisce una base per condurre una progettazione razionale del vaccino per proteggere ampiamente le persone da molti lignaggi del virus Lassa”, afferma l’autore senior Andrew Ward, PhD, professore di biologia strutturale e computazionale integrativa presso Scripps Research. “Questi nuovi reagenti descritti nel documento sono già stati messi a frutto e stanno producendo nuovi entusiasmanti risultati”.

Come molti virus, il virus Lassa esiste in una varietà di lignaggi, ciascuno con lievi variazioni nei suoi geni. Questa diversità ha reso difficile individuare gli anticorpi che riconoscono tutte le versioni del virus Lassa. Gli scienziati hanno anche lottato per isolare le glicoproteine ​​di Lassa, le proteine ​​simili a punte che circondano il virus e sono il bersaglio della maggior parte degli anticorpi. Nel virus infettivo, queste glicoproteine ​​esistono in complessi di tre, chiamati trimeri. Per decenni, tuttavia, gli scienziati sono stati in grado di isolare le glicoproteine ​​in laboratorio solo come singole proteine ​​e non nei loro complessi trimeri.

Nel 2022, Ward e colleghi hanno scoperto come utilizzare le nanoparticelle per tenere insieme le glicoproteine ​​in trimeri. Nel nuovo lavoro, hanno usato quella tecnica per isolare e caratterizzare strutturalmente trimeri delle glicoproteine ​​da quattro diversi ceppi di virus Lassa. Sorprendentemente, le strutture glicoproteiche dei diversi lignaggi erano estremamente simili.

“Speravamo di vedere differenze più ovvie che spiegassero perché gli anticorpi non riconoscevano tutti i lignaggi”, afferma Hailee Perrett, una studentessa laureata di Scripps Research e prima autrice del lavoro. “Invece, abbiamo trovato un livello molto elevato di conservazione tra i componenti peptidici e zuccherini della proteina”.

Usando le stesse glicoproteine ​​stabili, Ward, Perrett ei loro colleghi hanno successivamente utilizzato campioni di sangue di pazienti che si erano ripresi dal virus Lassa per isolare gli anticorpi contro i trimeri di glicoproteina. Hanno trovato nuovi anticorpi e caratterizzato anticorpi scoperti in precedenza che riconoscono diversi lignaggi della glicoproteina del virus Lassa, che possono essere utili nello sviluppo di un trattamento o di un vaccino preventivo contro il virus.

Il team sta già pianificando futuri esperimenti per individuare più anticorpi contro le glicoproteine ​​del virus Lassa, oltre ad analizzare ulteriormente le strutture proteiche per identificare i punti sulle glicoproteine ​​ideali per il targeting con farmaci.

“I nostri obiettivi non erano solo cercare di definire alcuni dei dettagli strutturali di questi diversi virus Lassa, ma fornire protocolli e risorse fondamentali per il campo”, afferma Perrett. “Speriamo che i nostri approcci e le scoperte iniziali aiutino a far avanzare la scienza in questo campo”.

Questo lavoro è stato supportato da una David C. Fairchild Endowed Fellowship, Achievement Rewards for College Scientists Foundation, National Institutes of Health (1F31Al172358, R01 AI165692, R01 AI171438), Netherlands Organization for Scientific Research, amfAR Mathilde Krim Fellowship in Biomedical Research (#110182-69-RKVA), una borsa di studio Vici dell’Organizzazione olandese per la ricerca scientifica, la Fondation Dormeur di Vaduz, la Deutsche Forschungsgemeinschaft (197785619/SFB1021), l’International AIDS Vaccine Initiative (INV008352/OPP1153692) e il Bill and Fondazione Melinda Gates (OPP1170236).