Un passo importante nello sviluppo di migliori terapie per contenere il virus dell’HIV è raggiungere una buona comprensione di come si riproduca a livello molecolare nel corpo. Un team guidato dalla Professoressa Kathrin Breuker, dell’Istituto di Chimica Organica presso l’Università di Innsbruck, ha decifrato un meccanismo centrale per la moltiplicazione del virus che offre un nuovo obiettivo per la terapia. Milioni di persone in tutto il mondo sono affette dal virus dell’immunodeficienza (HIV), virus la cui proliferazione, se non contenuta con l’aiuto di antivirali, può portare all’AIDS.
Diversi scienziati stanno ancora cercando nuovi punti attaccabili del virus, al fine di sviluppare terapie più efficienti. Il gruppo di ricerca di Kathrin Breuker ha identificato proprio uno di questi punti attaccabili: i ricercatori sono stati in grado di decifrare un nuovo meccanismo mediante il quale il virus guida la sua riproduzione nelle cellule umane.
Per moltiplicarsi e diffondersi, il virus dell’HIV penetra nelle cellule umane e incorpora le sue informazioni genetiche nel nucleo cellulare del DNA. Di conseguenza, nuovo mRNA viene prodotto dal DNA del virus incorporato e viene trasportato dal nucleo cellulare nel citosol, dove viene trascritto in proteine virali, che vengono poi utilizzate per la replicazione del virus. Per far uscire rapidamente l’mRNA del virus dal nucleo cellulare, il virus porta con sé una proteina chiamata rev. È stato riconosciuto che, perché l’mRNA possa lasciare rapidamente il nucleo cellulare, devono legarsi all’RNA virale da otto a dieci molecole di questo tipo.
La scienza si è concentrata a lungo nel comprendere quale sia l’ordine in cui si attaccano le proteine rev e dove si trovino esattamente sull’RNA, con lo scopo di individuare un modo per attaccare il virus attraverso una terapia mirata a interromperne il ciclo di replicazione. Finora sono state condotte ricerche con l’aiuto della spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, della cristallografia e di esperimenti biochimici. Per i metodi di strutturazione sono invece state utilizzate molecole modificate, perché le molecole naturali sono troppo dinamiche e non cristallizzano nelle zone colpite. “Utilizzando questi metodi, alcuni anni fa è stato scoperto un importante sito di legame”, spiega Kathrin Breuker, ma la dottoressa e il suo team hanno utilizzato un nuovo metodo per esaminare più da vicino il meccanismo di replicazione del virus.
I ricercatori dell’Istituto di Chimica Organica di Innsbruck hanno sintetizzato in laboratorio le molecole naturali: un peptide che corrisponde al sito di legame della proteina rev e segmenti di diversa lunghezza dell’mRNA del virus. Hanno osservato le loro interazioni con l’aiuto della spettrometria di massa Elettrospray e della dissociazione attivata da collisione. “Oltre all’RNA con un peptide, abbiamo trovato anche complessi di due peptidi. Nei segmenti più lunghi di RNA, ne abbiamo osservati anche alcuni da cinque peptidi”, spiega Kathrin Breuker, il cui team ha esaminato questi costrutti più da vicino e ha scoperto un nuovo sito di legame mai rilevato in precedenza.
“Questo è un sito di legame transitorio che cattura le proteine rev e poi le inoltra ai siti di legame noti, consentendo così la formazione di complessi RNA-proteina stabili”, afferma la Prof.ssa Breuker, spiegando il risultato sorprendente che è stato ora pubblicato dalla rinomata rivista scientifica Nature Communications. Questo risultato non è interessante solo in termini di una nuova terapia, ma chiarisce anche diversi risultati di ricerca che non sono stati ancora compresi, o compresi solo in parte. La ricerca è stata sostenuta finanziariamente dall’Austrian Science Fund FWF, la più importante organizzazione austriaca di finanziamento per la ricerca, e dall’Austrian Research Promotion Agency (FFG), organizzazione per la promozione della ricerca e dell’innovazione nel campo della ricerca applicata e industriale.
