Un tipo unico di minuscolo anticorpo, prodotto dai lama, potrebbe fornire un nuovo trattamento di prima linea contro il Covid-19, che può essere assunto dai pazienti come un semplice spray nasale.

La ricerca, condotta dagli scienziati del Rosalind Franklin Institute nel Regno Unito, ha dimostrato che i nanocorpi, una forma più piccola e semplice di anticorpo generata da lama e cammelli, possono colpire efficacemente il virus SARS-CoV-2 che causa il Covid-19.

Hanno scoperto che le corte catene delle molecole, che possono essere prodotte in grandi quantità in laboratorio, hanno ridotto significativamente i segni della malattia da Covid-19, quando somministrate a modelli animali infetti.

I nanoanticorpi, cioè anticorpi a dominio singolo, si legano strettamente al virus SARS-CoV-2, neutralizzandolo nella coltura cellulare, e potrebbero fornire un'alternativa più economica e più facile da usare agli anticorpi umani, prelevati da pazienti guariti dal Covid-19. Gli anticorpi umani sono stati un trattamento chiave per i casi gravi durante la pandemia, ma in genere devono essere somministrati per infusione attraverso un ago in ospedale.

Public Health England ha descritto la ricerca come dotata di "un potenziale significativo sia per la prevenzione che per il trattamento di Covid-19", aggiungendo che i nanoanticorpi "sono tra gli agenti neutralizzanti SARS-CoV-2 più efficaci che abbiamo mai testato".

"I nanoanticorpi hanno una serie di vantaggi rispetto agli anticorpi umani-  afferma il professor Ray Owens, capo della produzione di proteine ??presso il Rosalind Franklin Institute e autore principale della ricerca- Sono più economici da produrre e possono essere somministrati direttamente alle vie aeree attraverso un nebulizzatore o uno spray nasale, quindi possono essere autosomministrati a casa piuttosto che aver bisogno di un'iniezione. Questo potrebbe avere benefici in termini di facilità d'uso da parte dei pazienti, ma porta anche il trattamento direttamente al sito di infezione nel tratto respiratorio”.

Il team di ricerca, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communication, è stato in grado di generare i nanoanticorpi, iniettando una porzione della proteina spike SARS-CoV-2 in un lama chiamato Fifi, che fa parte della struttura di produzione di anticorpi presso l'Università di Reading.

La proteina spike si trova all'esterno del virus ed è responsabile del legame con le cellule umane in modo che possa infettarle.

Sebbene le iniezioni non abbiano fatto ammalare Fifi, hanno attivato il suo sistema immunitario, per combattere la proteina del virus generando nanocorpi contro di essa. Dal lama è stato quindi prelevato un piccolo campione di sangue e i ricercatori sono stati in grado di purificare quattro nanoanticorpi, in grado di legarsi al virus Covid-19.

Essi sono stati quindi combinati insieme in catene di tre per aumentare la loro capacità di legarsi al virus. Questi sono stati poi prodotti in cellule in laboratorio.

Il team ha scoperto che tre catene di nanoanticorpi sono state in grado di neutralizzare sia le varianti originali del virus Covid-19 che la variante Alpha identificata per la prima volta nel Kent, nel Regno Unito. Una quarta catena di nanoanticorpi è stata in grado di neutralizzare la variante Beta identificata per la prima volta in Sud Africa.

Quando una delle catene di nanoanticorpi – nota anche come trimero – è stata somministrata a criceti infetti da SARS-CoV-2, gli animali hanno mostrato una marcata riduzione della malattia, perdendo molto meno peso dopo sette giorni rispetto a quelli che non erano stati trattati. I criceti che hanno ricevuto il trattamento con nanoanticorpi avevano anche una carica virale inferiore nei polmoni e nelle vie aeree dopo sette giorni rispetto agli animali non trattati.

"Poiché possiamo vedere ogni atomo del nanoanticorpo legato allo spike, capiamo cosa rende questi agenti così speciali- aggiunge il professor James Naismith, direttore del Rosalind Franklin Institute, che ha contribuito a guidare la ricerca- I risultati sono il primo passo verso lo sviluppo di un nuovo tipo di trattamento contro il Covid-19, che potrebbe rivelarsi prezioso man mano che la pandemia. Anche se i vaccini si sono dimostrati straordinariamente efficaci, non tutti rispondono alla vaccinazione e l'immunità può svanire negli individui in momenti diversi - prosegue- Avere farmaci in grado di curare il virus sarà ancora molto importante, soprattutto perché non tutto il mondo viene vaccinato alla stessa velocità e rimane il rischio che emergano nuove varianti in grado di aggirare l'immunità vaccinale".

In caso di successo e approvazione, i nanoanticorpi potrebbero fornire un trattamento importante in tutto il mondo, "in quanto sono più facili da produrre rispetto agli anticorpi umani e non hanno bisogno di essere conservati in celle frigorifere", sottolinea il professor Naismith.

Il team di ricerca, che comprende scienziati dell'Università di Liverpool, dell'Università di Oxford e di Public Health England, ora spera di ottenere finanziamenti in modo da poter condurre ulteriori ricerche necessarie per prepararsi agli studi clinici sull'uomo.

Per il professor Miles Carroll, vicedirettore del National Infection Service, Public Health England (PHE), "sebbene questa ricerca sia ancora in una fase iniziale, apre significative possibilità per l'uso di trattamenti efficaci con nanoanticorpi per COVID-19. Questi sono tra gli agenti neutralizzanti SARS-CoV-2 più efficaci che abbiamo mai testato al PHE. Riteniamo che la struttura e la forza uniche dei nanoanticorpi contribuiscano al loro significativo potenziale sia per la prevenzione che per il trattamento di COVID-19 e non vediamo l'ora di lavorare in modo collaborativo per portare avanti questo lavoro negli studi clinici".

“Utilizzando le proprietà uniche dei nanoanticorpi dei lama, questa ricerca potrebbe portare a una nuova importante forma di trattamento per Covid-19 che è più economica da produrre e più facile da somministrare -prosegue il dottor Andrew Bourne, direttore delle partnership presso EPSRC- È una vivida illustrazione dell'impatto che può avere la ricerca di scoperta a lungo termine all'avanguardia delle scienze fisiche e della vita, intrapresa presso il Rosalind Franklin Institute”.

"Gli studi preclinici sui nanoanticorpi nei criceti sono estremamente incoraggianti e suggeriscono che potrebbero essere efficaci nel trattamento della malattia COVID-19 e aiutare prevenire l'infezione. Avere terapie come questa sarà importante per le popolazioni che non sono vaccinate o dove la vaccinazione è inappropriata o inefficace”, rimarca il professor James Stewart, coautore e professore di virologia molecolare presso l'Università di Liverpool.

I ricercatori, che sono stati finanziati dal Consiglio per la ricerca medica del Regno Unito per la ricerca e l'innovazione e il Consiglio per la ricerca sulle scienze fisiche e ingegneristiche, l'EPA Cephalosporin Fund e Wellcome, sperano anche che la tecnologia dei nanobody che hanno sviluppato possa formare una cosiddetta "tecnologia della piattaforma" che può essere rapidamente adattato per combattere altre malattie.

"Quando in futuro emergerà un nuovo virus, la tecnologia generica che abbiamo sviluppato potrebbe rispondere a questo, il che sarebbe importante in termini di produzione di nuovi trattamenti il ??più rapidamente possibile", concludeil professor Owens.

Nature Communications: A potent SARS-CoV-2 neutralising nanobody shows therapeutic efficacy in the Syrian golden hamster model of COVID-19 DOI 10.1038/s41467-021-25480-z

Antonio Caperna