All’interno delle cellule la risposta da stress agisce come segnale precocissimo di pericolo che stimola una potente risposta immunitaria antivirale. È quanto ha scoperto il gruppo di ricerca del Laboratorio di Virologia del Centro internazionale di ingegneria genetica e biotecnologia (ICGEB) attivo nell’Area Science Park di Trieste in uno studio pubblicato su Nature Communications. In particolare, sono stati chiariti i dettagli molecolari di questa risposta cellulareall’infezione, ponendo le basi per future e più efficaci terapie antivirali.
I virus sono parassiti intracellulari che possono replicarsi solo all’interno di una cellula vivente. La risposta cellulare antivirale a un virus è fondamentale per determinare l’esito dell’infezione, ma i virus implementano una varietà di strategie per contrastare la risposta antivirale al fine di replicarsi.
I ricercatori triestini si sono concentrati sui flavivirus, patogeni umani e animali diffusi che inducono malattie come Dengue, Zika, febbre gialla, tristemente note nelle regioni tropicali e sub-tropicali del mondo, ma con impatto crescente in Europa e anche nel NordEst, dove sono già radicati virus della stessa famiglia, quali il virus dell’encefalite da zecca, il virus West Nile e il virus Usutu. Tutti sono veicolati da zanzare o zecche e condividono strategie simili di replicazione. Questi patogeni rappresentano un rischio crescente, anche trasfusionale, con implicazioni che vanno da sintomi leggeri a complicazioni potenzialmente letali.
In mancanza di vaccini efficaci o terapie antivirali, la principale linea di difesa da parte della cellula dopo l’infezione è la cosiddetta risposta immunitaria innata. Scoperte recenti del Laboratorio di virologia dell’ICGEB diretto da Alessandro Marcello hanno dimostrato come certe risposte molto precoci da stress cellulare siano in grado di potenziare questa risposta innata. Le cellule possiedono una complicata rete di membrane nel citoplasma che servono per la produzione di proteine essenziali destinate ad essere secrete. Vari tipi di stress, incluso quello derivante dall’infezione, provocano un immediato blocco della sintesi proteica e un conseguente arresto della crescita. Le cellule per difendersi da questi stressattivano dei meccanismi che le portano a recuperare il danno subito oppure, come extrema ratio, a morte cellulare.
«In precedenza – spiega Marcello – avevamo notato che il virus dell’encefalite da zecca, che viene usato come modello per gli studi molecolari, replica a livello delle membrane intra-cellulari ma non attiva né un immediato blocco della sintesi proteica e nemmeno una rapida risposta innata. Approfondendo questi meccanismi abbiamo scoperto che indurre la rispostada stress prima dell’infezione può provocare un forte effetto antivirale e una potente e precoce risposta innata, non solo contro il virus delle zecche ma anche contro gli altri virus della stessa famiglia – continua Marcello -. Gli esiti del nostro studio aprono nuove domande alle quali siamo ora impegnati a dare risposta. Quali sono gli attivatori cellulari della segnalazione antivirale e come funzionano? Come possiamo sfruttare questo percorso per nuovi farmaci antivirali? Inoltre, pensiamo che quello individuato possa essere un meccanismo più generale comune ad altre malattie infettive e anche autoimmuni».
Lo studio pubblicato su Nature Communications è frutto di un lavoro di gruppo che ha coinvolto, oltre ad Alessandro Marcello, Tea Carletti, Khalid Zakaria, Valentina Faoro, Laura Reale e Yvette Kazungu. Un elemento importante è stata la collaborazione con Danilo Licastro per l’utilizzo della piattaforma di sequencing del Centro di biomedicina molecolare – CBM, in un’ottica di condivisione delle infrastrutture di ricerca di Area Science Park, che si sono arricchite di recente di una piattaforma di genomica ed epigenomica all’avanguardia per studi di sequenziamento del DNA, a disposizione di laboratori di ricerca e imprese.
Le attività di ricerca del la Laboratorio di Virologia dell’ICGEB vengono sviluppate anche grazie al sostegno di istituzioni come la Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia e Beneficentia Stiftung.
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