Creare la più estesa libreria oggi disponibile di geni immunoglobulinici è l’obiettivo dello studio
Nel corso del 2022, il progetto CoronAid-iperimmuni ha proseguito la caratterizzazione funzionale di sette anticorpi prodotti in forma ricombinante, a partire da sequenze geniche ottenute da analisi a singola cellula di linfociti B della memoria diretti contro il ceppo Wuhan del virus Sars-CoV-2, presenti nel sangue periferico di individui convalescenti dopo infezione (prima ondata, Aprile Luglio 2020). La produzione di quantità sufficienti dei sette anticorpi ricombinanti è stata condotta grazie ad una collaborazione tra l’unità del dottor Stefano Casola (IFOM – Istituto Fondazione di Oncologia Molecolare ETS ) e quella della dottoressa Gunilla Karlsson Hedestam del Karolinska Institutet di Stoccolma (Svezia), rinomata nel campo dello studio dell’immunità mediata da anticorpi nell’uomo.
Gli anticorpi sintetici anti-Sars-CoV-2 sono serviti inizialmente per confermare attraverso saggi ELISA la capacità di riconoscere il dominio RBD della proteina Spike di Sars-CoV-2. L’esito positivo del saggio per 6 dei 7 anticorpi isolati ha confermato la qualità della strategia originaria di isolamento di rari linfociti B selezionati dai donatori di sangue convalescenti per malattia Covid19, mettendo in evidenza la potenza dei saggi molecolari a singola cellula utilizzati per lo studio, così da costruire librerie complesse di anticorpi diretti contro qualsiasi potenziale patogeno.
Il passo successivo è stato quello di verificare la capacità neutralizzante dei sette anticorpi ricombinanti. A tale scopo, grazie all’esperienza sviluppata dal dottor Daniel Sheward nel laboratorio della dottoressa Karlsson-Hedestam, sono stati eseguiti, in collaborazione con i colleghi svedesi, esperimenti di infezione in vitro usando pseudovirus ingegnerizzati per esprimere la proteina Spike 1 di Sars-CoV-2. Lo studio ha previsto l’infezione di cellule bersaglio esprimenti il recettore ACE2 con pseudovirus esprimenti la proteina Spike di Sars-CoV-2. E’ stato misurato individualmente l’effetto neutralizzante di ciascuno dei sette anticorpi aggiunti alla coltura cellulare sottoposta ad infezione, sfruttando la capacità dello pseudovirus di esprimere una proteina facilmente misurabile una volta infettata la cellula bersaglio.
I risultati degli esperimenti hanno messo in evidenza che 5 dei 6 anticorpi anti-Sars-CoV-2 prodotti esplicano (con potenza diversa) attività neutralizzante nei confronti di infezione con virus esprimente la proteina Spike del ceppo Wuhan. In particolare si sono identificati due anticorpi dal potere neutralizzante estremamente elevato (IC50: < 10ng/ml). Si è testato se questi ultimi fossero capaci di neutralizzare anche varianti di Sars-CoV-2 isolate durante ondate successive della pandemia. I risultati hanno dimostrato che uno dei due anticorpi (# 282), continua a neutralizzare con estrema efficacia infezioni con pseudovirus esperimenti varianti di Spike comparsi durante le ondate successive della pandemia fino ad arrivare alle recenti sotto varianti del ceppo omicron (beta, BA.1, BA.2. BA.5, BA.2.75) (vedi Figura 1). Questi risultati sono sorprendenti, considerando che le varianti di Sars-CoV2 bloccate dall’anticorpo più potente della serie di 7, sono comparse ben 2 anni dopo la prima ondata e sono il risultato dell’acquisizione progressiva di oltre 20 mutazioni nel dominio RBD della proteina Spike. Complessivamente questo studio ha portato all’isolamento di un anticorpo efficace nel neutralizzare più varianti di Sars-CoV-2, dalla potenza superiore a quella di diversi anticorpi commerciali usati nella clinica per proteggere pazienti fragili affetti da malattia Covid19.
Un secondo progetto, nato dalla creazione di una libreria di anticorpi anti-Sars-CoV-2, è risultato dall’osservazione che alcuni linfociti B reattivi al virus Sars-CoV-2 producono contemporaneamente due tipi diversi di anticorpi. Questa proprietà è insolita in quanto notoriamente ogni linfocita B sviluppa un singolo tipo di anticorpo. Si è deciso di produrre in forma ricombinante gli anticorpi isolati da questi rari linfociti B anti-Sars-CoV-2 “bi-specifici” con l’obiettivo di comprendere se entrambi i tipi di anticorpo riconoscano il dominio RBD della proteina Spike. Studi sono in corso per raggiungere questo obiettivo.
Nel 2022, i risultati delle ricerche descritte sono stati divulgati dal Dottor Casola nel corso del 13esimo meeting annuale della Società Italiana di Immunologia, Immunologia Clinica e Allergologia (SIICA) a Napoli, con una presentazione orale. I risultati acquisiti dal consorzio CI saranno inoltre raccolti in un lavoro scientifico che verrà sottomesso entro la fine del 2023 per la pubblicazione su una rivista scientifica peer-review internazionale.
