Sviluppato potenziale vaccino contro il Covid-19, o SARS-CoV-2, con metodi computazionali. Allo studio internazionale pubblicato su Nature ha partecipato anche il CNR
In tutto il mondo si sta lavorando al vaccino contro il Covid-19 e gli studi, anche in fase avanzata, sono diversi. Questo però è particolare perché è un “pre-vaccino” realizzato sulla base di metodi bioinformatici combinati con la modellistica matematico-statistica. Tale utilizzo ha permesso di trovare porzioni della molecola glicoproteina S del coronavirus capaci di scatenare una risposta immunitaria stabile.
Vaccino contro il Covid-19 su basi matematiche
Pubblicato sugli Scientific Reports di Nature (https://www.nature.com/articles/s41598-020-67749-1) lo studio a cui ha partecipato l’Istituto per le applicazioni del calcolo del Cnr (Consiglio nazionale delle ricerche), realizzato in collaborazione con colleghi indiani e americani, che propone un vaccino contro il Covid-19 basato su metodi matematici. Si tratta di metodi di indagine alternativi ai tradizionali e sono nati da pochi anni. Nello specifico, i ricercatori del Cnr-Iac, in collaborazione con il gruppo di bioinformatica dell’Università di Bangalore (India) e della Chicago Medical School di Chicago (Usa), hanno progettato al calcolatore un vaccino detto “multi-epitopo”.
Il vaccino contro il Covid-19 Multi-epitopo
“Lo studio sviluppato in questa ricerca è stato effettuato completamente in silico, ovvero con l’ausilio del calcolatore, usando la glicoproteina S di SARS-CoV-2 come potenziale target della risposta immunitaria” ha spiegato Filippo Castiglione di Cnr-Iac, coautore dello studio. “La glicoproteina S del SARS-CoV-2 è preposta a mediare l’ingresso del virus nella cellula ospite ed è uno dei determinanti antigenici più importanti: stimolando il sistema immunitario a reagire in maniera specifica contro questa molecola è infatti possibile ipotizzare la definizione di un vaccino capace di indurre un’efficace produzione di anticorpi e cellule citotossiche in grado di eliminare il virus”.
La stabilità del vaccino contro il Covid-19 Multi-epitopo
La qualità complessiva del vaccino progettato, validata in silico, e la simulazione della dinamica molecolare ne hanno confermato la stabilità. “Trovare porzioni della molecola glicoproteina S del coronavirus che risultino immunogeniche, ovvero capaci di scatenare una risposta immunitaria è importante perché costituiscono gli ingredienti principali nella definizione di un vaccino. Inoltre gli studi di docking, ossia l’interazione chimico-fisica a livello molecolare, hanno rivelato interazioni stabili del vaccino con i recettori del sistema immunitario dell’organismo ospite” ha aggiunto Castiglione. “L’efficienza del vaccino candidato per innescare una risposta immunitaria efficace è stata valutata mediante il sistema di simulazione della risposta immunitaria C-IMMSIM, sviluppato da ricercatori del Cnr”.
La fase preclinica del vaccino contro il Covid-19
“Lo studio dimostra come le applicazioni di metodi in silico possano essere usate nell’ambito della fase preclinica del vaccine design con costi estremamente contenuti in termini di tempo, denaro e modelli animali lasciando la valutazione della sicurezza alle fasi successive dello sviluppo del vaccino” ha dichiarato il direttore dell’Istituto, Roberto Natalini.
I filoni di ricerca per trovare un vaccino contro il Covid-19
Tra i principali filoni di ricerca attivati dalla comunità scientifica in seguito allo scoppio della pandemia da coronavirus SARS-CoV-2, per comprendere le dinamiche del contagio, cercare di limitarlo e trovare una cura efficace, fondamentali sono gli studi epidemiologici, per seguire e possibilmente anticipare l’andamento, quelli medici per capire la relazione tra agente patogeno e organismo ospite, l’analisi biologica per capire i meccanismi molecolari e cellulari del virus e bloccarne la replicazione, la ricerca chimico-farmaceutica per ideare e testare vaccini capaci di stimolare una risposta immunitaria efficace, durevole e sicura. Oltre a questi metodi di indagine tradizionali, da qualche anno, si può fare affidamento su metodi di ricerca e sviluppo di vaccini basati sull’utilizzo di tecniche matematico-statistiche e computazionali, frutto della ricerca applicata in quest’ambito.
