Pubblicato in Periodico Unitn (http://periodicounitn.unitn.it) numero 119
NUOVE STRATEGIE SCIENTIFICHE PER
SCONFIGGERE L’AIDS
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119
Annientare i contatti tra virus HIV e cellula. Un progetto di ricerca del Centro di Biologia integrata
dell’ateneo
di Anna Cereseto
Dal 1981 ad oggi circa 40 milioni di persone sono state contagiate dall’HIV, il virus
dell’immunodeficienza umana (AIDS) provocando più di 25 milioni di vittime. Secondo le ultime
stime ogni giorno avvengono 14.000 nuovi contagi e 8.500 decessi nel mondo.
Riportare aride cifre può sembrare morboso, ma forse può essere utile per far capire che stiamo
parlando dell’epidemia più devastante mai toccata alla specie umana; un’epidemia che coinvolge
strutture socio-sanitarie di intere nazioni, non solo quelle in via di sviluppo.
Dalla scoperta nel 1983 dell’HIV come agente causante l’AIDS, la ricerca su questo nuovo
patogeno ha letteralmente messo le ali. Scienziati di tutto il mondo si sono messi al lavoro per
scoprire i meccanismi della sua diffusione e per trovarne i punti deboli, in modo da predisporre una
terapia. Oggi sappiamo dell’HIV molto più che di qualsiasi altro agente patogeno. L’intensa attività
della comunità scientifica aveva già portato a soli tre anni dalla sua scoperta come causa dell’AIDS
al primo farmaco antivirale, l’AZT. Già a metà degli anni novanta la ricerca di nuove terapie contro
l’HIV si era arricchita di altri farmaci. Come risultato di questa intensa attività di ricerca,
attualmente il numero di molecole messe a punto per combattere l’AIDS è superiore a quella dei
rimedi disponibili per qualsiasi altra infezione virale.
Eppure la battaglia contro questo subdolo agente infettivo non è ancora vinta. Anzi, qualsiasi
strategia si metta in campo il virus si presenta con nuove varianti resistenti. Questa caratteristica del
virus di mutare rapidamente ha impedito di mettere a punto un vaccino nonostante gli innumerevoli
tentativi. Infatti, modificando la propria struttura superficiale il virus riesce a fare andare a vuoto gli
attacchi del sistema immunitario che è responsabile della nostra difesa dagli
agenti patogeni.
Nonostante il colossale sforzo scientifico ed economico che non trova
precedenti nella storia del campo biomedico, la lotta all’AIDS è tempestata
da continui insuccessi. Scienziati e clinici si sono trovati di fronte alla
sconcertante evidenza che le conoscenze fino ad ora acquisite dalla
sconfitta di malattie infettive, come il vaiolo e la poliomelite, poco
servivano a debellare questa nuova patologia infettiva. La sconfitta del
virus poteva venire solo da una nuova creatività scientifica e da strategie
nel campo della biomedicina del tutto innovative e mai esplorate.
Nuove strategie terapeutiche contro l’AIDS vedono nell’interazione del
virus con la cellula ospite il vero tallone d’Achille di HIV. Infatti, sappiamo
bene che HIV una volta entrato nell’organismo deve penetrare nelle cellule del sistema immunitario
e sequestrare il loro apparato vitale per produrre una nuova progenie di particelle virali,
comportandosi da vero e proprio parassita. Senza il supporto cellulare il virus non può trasmettersi
ad altre cellule e quindi all’organismo. Da qui l’idea di avere a disposizione una nuova arma contro
l’HIV fondata sull’ipotesi che, sebbene il virus sia in grado di modificare rapidamente, più
difficilmente potrà cambiare quegli elementi virali necessari a stabilire il contatto con la sua unica
fonte di sopravvivenza e rigenerazione: la cellula. Quindi in alternativa alle terapie fino ad ora
sviluppate contro la singole particelle virali, nuove strategie prevedono di annientare i contatti tra il
virus e la cellula.
Questo nuovo programma contro l’AIDS prevede un’approfondita conoscenza dell’interazione che
il virus stabilisce con la cellula. Di questo se ne occupano numerosi scienziati a livello mondiale, tra
cui il mio gruppo di ricerca. Ciò che sappiamo della relazione HIV-cellula è che una volta avvenuta
l’invasione virale della cellula, nel giro di poche ore viene prodotto il genoma (DNA) virale,
costituito dagli stessi elementi che costituiscono il DNA cellulare. Il DNA di HIV entra quindi nel
nucleo della cellula, dove viene conservato il patrimonio genetico cellulare e qui si inserisce nei
cromosomi. A questo punto i geni del virus sono trattati come quelli della cellula: le loro copie di
acido nucleico, che fungono da portatori del messaggio genomico, migrano al di fuori del nucleo,
nel citoplasma, per la costruzione dei componenti necessari alla formazione di nuove particelle
virali. Ed è così che le neonate particelle sono in grado di uscire dalla cellula e viaggiare
nell’organismo per invadere nuove cellule. È quindi evidente che una parte centrale e irreversible
nell’interazione che il virus stabilisce con la cellula ospite è proprio l’entrata nel compartimento
nucleare della cellula dove il virus è in grado di legarsi irreversibilmente ai cromosomi.
Anni di studio volti a capire i meccanismi con cui l’HIV riesce a portare a temine questa missione
cellulare non hanno ancora permesso di svelare tutti i suoi segreti. Bisogna tenere conto che gli
approcci sperimentali fino ad ora utilizzati per studiare la biologia di HIV ricorrono a strumenti
classici derivanti dalla biologia molecolare, biochimica e microscopia (elettronica) ad alta
risoluzione. Sebbene questi metodi di indagine ci abbiano permesso di capire HIV più di qualsiasi
altro virus, tuttavia non ci hanno permesso di osservare HIV in una cellula viva e intatta come
avviene in natura. Gli sforzi che il mio gruppo ha fatto, insieme a numerosi colleghi nel mondo, è
quello di sviluppare strumenti di indagine che ci permettano letteralmente di “filmare” particelle
virali dalla loro entrata fino al legame con i cromosomi in modo da seguire nel tempo l’interazione
tra HIV e la cellula ospite. I successi cha abbiamo ottenuto in materia di indagine scientifica sono
stati resi possibili dalla stretta interazione con discipline non solo biologiche ma anche fisiche.
Unendo i nostri sforzi con quelli di ricercatori nel campo della bio-fisica, abbiamo sfruttato
tecnologie avanzate di microscopia per “guardare” HIV dentro una cellula viva.
I primi frutti su questa linea li abbiamo ottenuti scoprendo un componente della cellula (trasportinaSR2) che viene sequestrata da HIV per farsi traghettare dentro il compartimento nucleare dove
fondersi con i cromosomi. Questa nuova scoperta interazione virus-cellula rappresenta un nuovo
possibile target per la terapia contro l’AIDS.
Il nostro sforzo, come di tanti ricercatori nel mondo, di muoversi in un pensiero più creativo e
multidisciplinare dovrebbe proiettare la battaglia contro l’AIDS da un cauto ottimismo fino ad un
trionfo della bio-medicina nel campo sanitario, con la speranza che questa esperienza del mondo
scientifico possa nel futuro servire ad affrontare sempre più probabili nuove emergenze sanitarie.
