Cellule staminali per bloccare l’infezione virale

Uno studio getta luce sul meccanismo protettivo delle staminali umane. Si è scoperto che le cellule staminali dei mammiferi, umani compresi, utilizzano contro i virus lo stesso sistema di difesa, la Rna interference, usato da piante e insetti. Potrebbero così nascere nuove terapie antivirali

Anche i mammiferi, umani compresi, possono proteggersi dai virus con la stessa strategia usata dalle piante e dagli insetti. Gli scienziati del Francis Crick Institute hanno infatti scoperto che un particolare  meccanismo di difesa che si pensava perduto con l’evoluzione è in realtà ancora potenzialmente attivo e usato dalle cellule staminali umane. E con interventi mirati potrebbe essere sfruttato per prevenire le infezioni dei virus a Rna come Sars-Cov-2 o virus Zika. Il processo di cui si parla, adottato da piante e insetti per sopravvivere agli attacchi degli agenti patogeni, si chiama RNA interference: alcuni frammenti di RNA interferiscono e spengono l’espressione genica e, così facendo, inibiscono la replicazione del virus e la sua diffusione.

Nello studio presentato su Science, gli scienziati hanno individuato lo stesso meccanismo nelle staminali dei mammiferi.

La maggior parte delle cellule dei mammiferi reagisce all’ingresso dei virus schierando come difesa di prima linea alcune proteine chiamate interferoni. Le cellule staminali, però, non hanno la capacità di innescare questo tipo di risposta e la loro strategia di difesa non è ancora del tutto chiara.

Gli autori dello studio hanno analizzato il materiale genetico delle cellule staminali dei topi scoprendo che al suo interno ci sono le istruzioni per costruire una proteina chiamata antiviral Dicer (aviD) che taglia l’RNA virale impedendo ai virus a RNA di replicarsi.

«È affascinante apprendere come le cellule staminali si proteggono dai virus a RNA. Il fatto che si tratti dello stesso meccanismo di protezione usato dalle piante e dagli invertebrati suggerisce che potrebbe essere qualcosa che risale a molto indietro nella storia dei mammiferi e che si è preservato fino a quando l’albero evolutivo si è rovesciato. Per qualche ragione, mentre tutte le cellule dei mammiferi possiedono la capacità innata di innescare questo processo, sembra che solo le cellule staminali ci facciano affidamento. Imparando di più su questo processo e scoprendo i segreti del nostro sistema immunitario, speriamo di aprire nuove possibilità per lo sviluppo di farmaci impegnandoci a sfruttare la capacità naturale del nostro corpo di combattere le infezioni», ha dichiarato Caetano Reis e Sousa a capo dell’Immunobiology Laboratory del Crick Institute che ha guidato la ricerca.

Gli scienziati hanno esposto cellule staminali umane ingegnerizzate al virus Sars-Cov-2, osservando che le cellule in cui era presente la proteina aviD venivano infettate tre volte di meno rispetto a quelle in cui la proteina non era presente perché era stata rimossa.

Questo specifico meccanismo protettivo delle staminali umane,  analogo a quello delle piante e degli insetti, è stato osservato anche in un secondo esperimento. I ricercatori hanno realizzato in laboratorio dei mini cervelli di topi partendo dalle cellule staminali embrionali e hanno privato alcuni di questi organoidi della proteina aviD. I cervelli artificiali in miniatura che possedevano la proteina crescevano più rapidamente e senza anomalie quando venivano esposti al virus Zika (che colpisce il cervello del feto) rispetto a quelli che erano stati privati della proteina. Anche il virus Sars-Cov-2 colpiva di meno le cellule degli organoidi provviste di aviD rispetto a quelle senza.

«Perché le cellule staminali utilizzino questo diverso meccanismo di difesa rimane un mistero. Potrebbe darsi che il processo dell’interferone causi troppi danni alle cellule staminali e che i mammiferi, compresi gli umani, si siano evoluti per proteggere queste preziose cellule dai potenziali danni. C’è ancora molta incertezza su come queste cellule riescano a proteggersi dai virus e siamo ansiosi di approfondire le ricerche», ha dichiarato Enzo Poirier, ricercatore dell’ Immunobiology Laboratory che ha partecipato all’esperimento.

I ricercatori hanno dichiarato di voler proseguire la ricerca su modelli murini per studiare ulteriormente gli effetti e l’importanza della proteina aviD nelle cellule staminali dei mammiferi. Da questo filone di ricerca potrebbero nascere nuove terapie antivirali.

Fonte: Science