Covid-19 si colloca al centro della ricerca scientifica in Svizzera

Il laboratorio bernese di Mittelhaüsern è uno dei pochi luoghi sufficientemente sicuri al mondo, dove gli scienziati possono trattare campioni di virus altamente patogeni come il SARS-CoV-2, il virus responsabile della Covid-19. SRF


Per la prima volta il Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica lancia un programma, il PNR 78 "Covid-19", direttamente collegato all'attualità. Trenta milioni di franchi saranno messi a disposizione dei team scientifici che lavorano sul coronavirus. Una panoramica dei progetti più innovativi.

Laure Wagner

Previsto per la durata di 24 mesi, il PNR 78 "Covid-19" mira ad acquisire una migliore comprensione della trasmissibilità, degli effetti e dei trattamenti della malattia, al fine di combatterla con misure mirate.

Una buona notizia per i vari gruppi di ricerca che lavorano sul virus e sulle sue conseguenze presso le università e gli ospedali universitari della Confederazione. Hanno tempo fino al 25 maggio per presentare i loro progetti di ricerca.

All'inizio di marzo, il FNS ha lanciato un primo invito a inoltrare proposte per sostenere la ricerca sul nuovo coronavirus. L'invito ha avuto successo: sono già state presentate 284 candidature. Ecco tre degli esempi più promettenti

Clone sintetico del coronavirus

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Il laboratorio di Mittelhaüsern, nel Cantone di Berna, è uno dei pochi luoghi sufficientemente sicuri al mondo, dove gli scienziati possono trattare campioni di virus altamente patogeni come il SARS-CoV-2, il virus responsabile della Covid-19.

Volker Thiel codirige il dipartimento di virologia dell'Università di Berna. SRF

È qui che l'Istituto di immunologia e virologia dell'Università di Berna si occupa dei già noti coronavirus e delle zoonosi, le malattie animali che possono essere trasmesse all'uomo. A metà febbraio, un team, guidato dai professori Volker Thiel e Joerg Jores, è riuscito a ricostruire un clone sintetico del nuovo coronavirus, basandosi su una sequenza virale isolata da un paziente a Wuhan, in Cina, e utilizzando una nuova tecnica più veloce con l’impiego di lievito Saccharomyces cerevisiae.

Una scoperta cruciale per la ricerca di un vaccino o di un trattamento contro la Covid-19, come ha spiegato a marzo il professor Thiel alla televisione svizzero-tedesca SRF: "Ora possiamo cambiare il virus in modo specifico. Possiamo rimuovere un gene e vedere se il virus si riproduce peggiorando o migliorando. Questo ci permetterà di determinare l'impatto dei singoli geni sulla moltiplicazione del virus”.

Da allora, il suo team è stato contattato per i suoi cloni sintetici da circa 100 gruppi di ricerca accademici in tutto il mondo, anche prima della pubblicazione dello studio. "Abbiamo già inviato i nostri ritrovati a circa 40 gruppi per facilitare la ricerca sul virus. Ma dobbiamo comunque assicurarci che dispongano dei certificati necessari per gestire il virus in condizioni di sicurezza ottimali", afferma il dott. Fabien Labroussaa, ricercatore dell'Università di Berna e coautore dello studio.


Zucchero per combattere il virus

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Nella Svizzera romanda, Caroline Tapparel Vu, docente di virologia all'Università di Ginevra e ricercatrice presso il Centro medico universitario di Ginevra (CMU), e Francesco Stellacci, ricercatore in nanomateriali presso il Politecnico federale di Losanna (EPFL), si sono uniti cinque anni fa per sviluppare un trattamento antivirale ad ampio spettro a base di zucchero. I risultati delle loro ricerche sono stati pubblicati sulla rivista Science Advance alla fine di gennaio.

Non si tratta più solo di bloccare la crescita virale, ma piuttosto di distruggere le particelle infettive del virus, spiega Caroline Tapparel Vu: "Abbiamo lavorato prima sull'oro, poi su una molecola di zucchero, la ciclodestrina, modificando questa molecola per imitare i recettori di attacco del virus e renderla virucida".

Questi composti chimici agiscono su molti virus diversi, come il virus respiratorio sinciziale o il virus dell'herpes, così oggi i due scienziati sono ottimisti sulla loro efficacia contro la Covid-19. "Abbiamo fatto testare le nostre molecole su ceppi selvatici del virus SARS-CoV-2 dal professor Ronald Dijkman, membro dell'Istituto di immunologia e virologia di Berna, e si sono dimostrate attive anche contro questo virus. Abbiamo poi confermato questi risultati nel nostro laboratorio presso la CMU, utilizzando modelli di virus difettosi, così come sul virus selvatico da questa settimana nel laboratorio di livello di sicurezza 3 (BSL3) presso l'EPFL. Ora dobbiamo fare test approfonditi su cellule umane e poi su modelli animali per giungere idealmente all'uso clinico". L'obiettivo è quello di sviluppare un farmaco preventivo e curativo che potrebbe assumere la forma di uno spray nasale... entro due o quattro anni.

Proteggere la cellula infetta

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All'Università di Ginevra, il gruppo di ricerca del professor Karl-Heinz Krause lavora allo sviluppo di modelli cellulari in vitro. Il suo team cerca di sviluppare modelli di cellule umane in grado di testare, in grande numero, molecole che agiscono sul nuovo coronavirus, concentrandosi su obiettivi precisi e definiti. Per fare questo, i ricercatori utilizzeranno il metodo di screening ad alta velocità, che prevede l'uso della robotica per reagire simultaneamente con diverse molecole o poter determinare rapidamente quali avranno un effetto sul virus. Gli scienziati stanno attualmente sviluppando tre modelli di cellule per tre diversi tipi di test con diversi bersagli.

Il primo riguarda l'ingresso del virus nella cellula: "Utilizzando uno pseudovirus – un prototipo del virus che ha solo l'involucro esterno del virus – studieremo le reazioni che si verificano quando entra nel nostro modello, compreso il test della qualità degli anticorpi naturali e terapeutici dopo un'infezione, e poi dopo la vaccinazione, per cercare di distinguere tra quelli che sono legati al virus e quelli che lo bloccheranno", spiega il professor Krause.

Il secondo obiettivo è la proteina NSP1, che ha la particolarità di poter trasformare la cellula ospite in zombie e quindi permette al virus di bloccare l'attività cellulare per svilupparsi al suo interno. Lo screening ad alta produttività è particolarmente utile in questo caso, come spiega il dottor Vincent Jaquet, che dirige la piattaforma di unità READS presso la Facoltà di Medicina: "Stiamo cercando di sviluppare un modello che ci permetta di trovare una molecola in grado di inibire questa proteina virale, al fine di proteggere la cellula infetta e consentirle, in particolare, di fornire una normale risposta immunitaria innata".

L'ultimo test, infine, è dedicato ad un target più "classico": la polimerasi del virus, ossia l'enzima che gli permette di riprodurre il suo corredo genetico e quindi di moltiplicarsi rapidamente nel corpo umano. Di solito, i test molecolari sulle polimerasi vengono eseguiti in modelli biochimici puri, per i quali è difficile effettuare uno screening ad alta produttività; l'obiettivo è quello di riprodurre un modello cellulare per questi test in vitro.

Come avrete capito, l'obiettivo degli scienziati è quello di sviluppare modelli cellulari in grado di testare i farmaci esistenti, ma anche nuove molecole, portando alla fine allo sviluppo di un nuovo farmaco. "Si parla molto di Idroxiclorochina al momento, ma anche di altri trattamenti come Remdesivir, usato per combattere il virus Ebola, o antivirali impiegati contro l'HIV. Ma nessuno di questi trattamenti ha dimostrato di avere un reale effetto terapeutico sul nuovo coronavirus, quindi c'è molto spazio per sviluppare un nuovo farmaco davvero efficace", dice il professor Krause.

Spin-off per colmare il divario con l'industria farmaceutica

Situato nell'edificio Tulipe, accanto alla Facoltà di Medicina dell'Università di Ginevra, lo spin-off Neurix non ha cessato tutte le sue attività durante il periodo di contenimento: gestisce le applicazioni per la ricerca sul nuovo coronavirus.

Fondata nel 2011 dal professor Karl-Heinz Krause, la start-up beneficia del trasferimento di tecnologia dal laboratorio universitario. Il suo scopo è quello di aiutare le aziende farmaceutiche a trovare nuovi trattamenti per le malattie neurodegenerative. Utilizzando cellule staminali umane, Neurix ha sviluppato un sistema di riproduzione tridimensionale del tessuto cerebrale, chiamato "mini-cervello", che è in grado di testare l'infezione da virus SARS-CoV-2 nel cervello umano.

"Finora, poca attenzione da parte dei media è stata prestata all'infezione da SARS-CoV-2 del tessuto nervoso. Tuttavia, alcuni studi suggeriscono che il deterioramento respiratorio e olfattivo può essere in parte causato da un'infezione delle terminazioni neuronali in questi organi. Allo stesso modo, i precedenti coronavirus SARS-CoV e MERS-CoV sono in grado di infettare il tessuto cerebrale e di innescare disturbi neurologici simili a Covid-19. Questo è ciò che stiamo cercando di verificare con i nostri mini-cervelli", spiega il Dr. Sébastien Mosser. "Questi test dovrebbero fornire una migliore comprensione della malattia di Covid-19, al fine di ricercare nuovi trattamenti".

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