Covid 19
27 Gennaio 2022
11:14

Questo video svela il “segreto” della variante Omicron: ecco perché è così elusiva e contagiosa

Grazie alla tecnica crio-EM è stata svelata la conformazione della proteina S della variante Omicron, la caratteristica che la rende così elusiva e contagiosa.
A cura di Andrea Centini
Credit: Duke University / Washington University
Credit: Duke University / Washington University
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Un nuovo studio ha svelato la peculiare conformazione della proteina S o Spike della variante Omicron del coronavirus SARS-CoV-2, che risulta più compatta e aperta rispetto a quelle osservate nei ceppi che l'hanno preceduta. L'evoluzione di questa struttura, che può essere osservata nel dettaglio nel video qui di seguito, può essere la chiave per spiegare le caratteristiche della nuova variante, che risulta sì decisamente più trasmissibile della variante Delta (di oltre cinque volte) e in grado di eludere più efficacemente le difese immunitarie, ma anche meno patogenica, come evidenziato dai sintomi rilevati e dai dati epidemiologici.

Come tutti sappiamo l'attuale ondata della pandemia di COVID-19 è guidata proprio dalla variante Omicron (B.1.1.529), emersa in Sudafrica – nella provincia di Gauteng – a novembre dello scorso anno. Sin da quando i ricercatori del National Institute for Communicable Diseases hanno diffuso i dati genomici del nuovo ceppo c'è stato grande fermento nella comunità scientifica, a causa del numero insolitamente elevato – oltre 30 – di mutazioni sulla proteina S o Spike, il gancio che il patogeno sfrutta per legarsi al recettore ACE-2 delle cellule umane, rompere la parete cellulare, inserire all'interno l'RNA virale e innescare il processo di replicazione, quello che determina la malattia chiamata COVID-19. I ricercatori hanno ritenuto sin da subito che questa variante avrebbe potuto rappresentare un pericolo a causa di queste insolite caratteristiche, con potenziali trasmissibilità, capacità di eludere le difese immunitarie e aggressività maggiori. Fortunatamente sono stati smentiti sulla virulenza, mentre la diffusione è stata esplosiva a livello mondiale, anche tra i pazienti vaccinati (sebbene i vaccini anti Covid e in particolar modo il booster proteggono efficacemente dalla malattia grave e dal decesso).

Le proteine spike del ceppo originale del coronavirus (a sinistra), della variante Delta (al centro) e della variante Omicron (a destra). Credit: Amaro Lab
Le proteine spike del ceppo originale del coronavirus (a sinistra), della variante Delta (al centro) e della variante Omicron (a destra). Credit: Amaro Lab

Queste sue peculiarità possono essere spiegate dalla conformazione della suddetta proteina S o Spike, che gioca un ruolo così importante nell'infezione tanto da essere l'antigene-bersaglio dei vaccini. In parole semplici, i vaccini a mRNA di Pfizer e Moderna spingono il nostro organismo a produrre questa proteina, affinché sia pronto a riconoscerla e a combatterla non appena avviene l'esposizione al vero coronavirus SARS-CoV-2. La proteina S, tuttavia, si è evoluta col passare dei mesi fino a raggiungere questa architettura “compatta” rilevata nella variante Omicron, come indicato su Twitter dal dottor Maxwell Zimmerman, esperto di biofisica computazionale e machine learning presso il Dipartimento di Patologia e Immunologia della Scuola di Medicina dell'Università di Washington. “Incredibile che Omicron sembri essersi evoluta verso ‘un'architettura più compatta'!”, ha affermato lo scienziato, aggiungendo anche che le previsioni del team erano comparse in uno studio pubblicato su Nature diversi mesi prima dell'emersione della variante Omicron.

Nel nuovo studio i ricercatori sottolineano che la conformazione della proteina S svolge un ruolo essenziale nell'evoluzione del SARS-CoV-2, “attraverso i cambiamenti nel dominio di legame del recettore (RBD) e la presentazione dell'epitopo dell'anticorpo neutralizzante che influenza la trasmissibilità del virus e l'evasione immunitaria”. In parole semplici, si tratta di modifiche fondamentali che possono aiutare il virus a essere più elusivo e contagioso, dato che la relazione con gli anticorpi è come quella tra una chiave e una serratura. Se cambia qualcosa, dunque, il meccanismo può non funzionare correttamente avvantaggiando il virus.

Grazie a una tecnica chiamata crio-EM gli scienziati guidati dai professori Sophie Gobeil e Rory Henderson dell'Università Duke (Stati Uniti) hanno messo a confronto le proteine S della variante Omicron e della variante Delta, rilevando che la prima ha un'organizzazione del dominio di legame del recettore (RBD) “insolitamente compatta”, oltre al fatto che si apre in un certo modo. La proteina S ha tre RBD “che possono innestare il recettore, ma così facendo lo lascia vulnerabile al nostro sistema immunitario”, spiega il dottor Zimmerman su Twitter professor. “Aprendosi transitoriamente, può proteggersi dagli anticorpi e conservare una certa infettività. Abbiamo teorizzato che le varianti potrebbero avere un equilibrio unico tra la capacità elusiva e quella di infettare”, ha chiosato l'esperto. In pratica ciò che rende la variante Omicron così elusiva e infettiva risiede proprio nella peculiare struttura della sua proteina Spike. I dettagli della ricerca “Structural diversity of the SARS-CoV-2 Omicron spike” sono stati pubblicati sul database online BioRXiv in attesa della pubblicazione su una rivista scientifica.

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