Gli scienziati stanno usando anticorpi “d’élite” di sopravvissuti a COVID-19 per sviluppare potenti terapie
Nelle poche settimane trascorse da quando New York City si è fermata socialmente, più di 250 sopravvissuti del COVID-19 hanno visitato il tranquillo campus di Rockefeller per contribuire con il loro sangue alla scienza. Qui, un gruppo di immunologi, scienziati medici e virologi scommette che una cura per la malattia può essere creata dagli anticorpi di questi pazienti precedentemente malati.
Lo studio è uno dei quasi 20 progetti COVID-19 che sono stati lanciati dai ricercatori Rockefeller dall’inizio di marzo nel tentativo di comprendere meglio il virus SARS-CoV-2 e di accelerare lo sviluppo di nuovi trattamenti.
Il piano del team è quello di trovare i cosiddetti neutralizzatori d’elite: la minoranza di persone che hanno sconfitto l’infezione in modo così eccezionale che i loro anticorpi hanno il potenziale per diventare farmaci.
“Stiamo setacciando milioni di anticorpi prodotti da ogni persona per trovare quali neutralizzano effettivamente il virus”, dice Michel C. Nussenzweig, professore di Zanvil A. Cohn e Ralph M. Steinman e capo del Laboratorio di Immunologia Molecolare. Il progetto è guidato da Nussenzweig, Paul Bieniasz, Marina Caskey, Theodora Hatziioannou, Charles M. Rice e Davide F. Robbiani.
Lo stesso approccio ha mostrato un grande potenziale contro altri virus, tra cui l’HIV, e ci sono segnali promettenti anche se lo studio sta ancora reclutando le prime ondate di donatori: Il team ha già identificato una serie di anticorpi in grado di bloccare l’interazione del virus con il suo recettore. Quelli con il potenziale migliore passeranno alla fase successiva del progetto, dove i ricercatori lavoreranno con i partner dell’industria per produrre materiale per i test clinici.
La caccia agli anticorpi speciali
Di fronte a un nuovo agente patogeno come la SARS-CoV-2, il virus che causa la COVID-19, il sistema immunitario impiega diversi giorni cruciali per sviluppare anticorpi in grado di riconoscere il tempo patogeno che il virus può utilizzare per ottenere un punto d’appoggio a volte insormontabile nel corpo. Per dare al sistema immunitario un vantaggio nella sua corsa contro il virus che si replica rapidamente, i ricercatori di tutto il mondo si sono rivolti a un approccio secolare chiamato plasma convalescente, in cui il plasma sanguigno di un sopravvissuto contenente gli anticorpi già prodotti viene dato a un individuo infetto.
Il trattamento potrebbe essere efficace, ma presenta degli inconvenienti. Per cominciare, il plasma di un donatore può essere usato per trattare solo uno o due pazienti, mentre gli anticorpi prodotti con l’approccio del team Rockefeller potrebbero trattare praticamente qualsiasi numero di pazienti. “Sarà una risorsa rinnovabile di anticorpi altamente efficaci”, dice Nussenzweig.
Inoltre, l’efficacia dei trapianti non è uniforme. Il plasma di ogni donatore varia perché gli anticorpi sono estremamente diversi e non tutti ugualmente efficaci. Grazie al rimescolamento casuale dei geni che le cellule immunitarie attraversano per produrli, alcuni danno un colpo d’occhio contro il virus mentre altri lo colpiscono.
“Quando testiamo i campioni di plasma dei pazienti di COVID-19 che si sono ripresi, troviamo una grande variazione nei livelli degli anticorpi neutralizzanti della SARS-CoV-2”, dice il collaboratore Bieniasz, che insieme a Hatziioannou ha sviluppato metodi per schermare rapidamente i campioni di plasma e identificare gli anticorpi ad alta attività neutralizzante. “In alcune persone i livelli sono così bassi che il loro plasma è virtualmente inattivo, mentre altri hanno un plasma fortemente neutralizzante”.
È qui che entrano in gioco i neutralizzatori d’elite. “Sulla base della nostra precedente esperienza nello studio di altri virus, ci aspettiamo di vedere circa il cinque per cento dei nostri donatori volontari mostrare alti livelli di anticorpi potenti nel loro plasma”, dice Caskey, professore associato di investigazione clinica. Un ulteriore screening di questo gruppo di persone sta permettendo ai ricercatori di separare il grano dalla pula e di identificare i cosiddetti anticorpi ampiamente neutralizzanti, o bNAbs, che hanno la maggiore potenza.
“Il plasma convalescente è un’arma spuntata del XIX secolo: può essere efficace, ma non è molto potente e può essere inaffidabile”, dice Nussenzweig. “I bNAbs sono missili a guida di precisione con testate nucleari”.
Allevare un esercito di cellule immunitarie
Per trovare le cellule immunitarie utili ma sfuggenti che rendono i bNAbs, il team utilizza una tecnica sviluppata da Nussenzweig nel 2009, che prevede l’introduzione di una proteina fluorescente superficiale virale nel campione di sangue. Le cellule che producono anticorpi contro il virus abboccano all’esca, e quando passano attraverso uno strumento di rilevazione in un unico file, si distinguono.
Una volta clonati e prodotti per uso clinico, gli anticorpi possono essere somministrati in un’iniezione per combattere il virus nei pazienti e prevenire l’infezione nelle popolazioni ad alto rischio come gli operatori sanitari.
Il laboratorio di Nussenzweig e altri hanno utilizzato la tecnica per sviluppare anticorpi contro una vasta gamma di malattie infettive, tra cui malaria, influenza, epatite e Zika. In particolare, ha mostrato un successo precoce ma drammatico nel controllo di quello che è probabilmente il più difficile dei virus, l’HIV. Solo una piccolissima minoranza di persone è in grado di sviluppare anticorpi contro questo virus altamente mutante; e con la loro nuova tecnica, Nussenzweig e i suoi colleghi sono stati in grado di identificare le specifiche cellule immunitarie che producono gli anticorpi, di produrli in gran numero e di testarli sui pazienti. In un recente studio in fase iniziale, due di questi anticorpi hanno dimostrato di sopprimere il virus per mesi nei pazienti affetti da HIV. (I bNabs HIV sono stati recentemente concessi in licenza a una società biotecnologica per un ulteriore sviluppo).
Per COVID-19, lo sviluppo di un trattamento a base di anticorpi in grado di sopprimere il virus o di proteggere dall’infezione per mesi è cruciale, dicono i ricercatori, perché lo sviluppo del vaccino può richiedere più tempo del previsto e alcune persone, molte nella popolazione anziana, potrebbero non rispondere adeguatamente a un vaccino.
Grazie a tutta la tecnologia precedentemente sviluppata e perfezionata durante il lavoro del team sull’HIV, ora non ci vogliono più di pochi giorni per isolare e clonare i bNAbs per COVID-19, e il team mira a iniziare a produrre piccoli lotti dei suoi anticorpi più promettenti per il test in appena un mese. Sarà quindi necessario condurre studi clinici per garantire la sicurezza e l’efficacia dei test prima che qualsiasi trattamento anticorpale possa diventare ampiamente disponibile.
