Ri.MED COVID-19 DRUG DISCOVERY TEAM
Per contribuire a far fronte all’emergenza COVID-19, la Fondazione Ri.MED ha avviato un programma di drug discovery grazie all’integrazione di tre gruppi di ricerca: Informatica Molecolare e Chimica Medicinale, Biologia Strutturale e Biofisica e Identificazione di nuovi target terapeutici.
Lo studio è essenzialmente incentrato su due approcci: uno legato al meccanismo con cui il virus lega la cellula ospite, ovvero tramite l'interazione tra la glicoproteina virale Spike e la proteina umana ACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2), l'altro associato al meccanismo di replicazione virale, che coinvolge la Main protease (Mpro), un enzima in grado di processare le poliproteine virali.
Nel primo caso l'obiettivo è quello di sviluppare tool compounds ed available drugs in grado di legare la proteina Spike per raccogliere in tal modo informazioni preziose per lo sviluppo di nuove terapie. Per il secondo approccio, lo scopo è quello di sviluppare inibitori di Mpro al fine di ostacolare e danneggiare il macchinario di replicazione virale.
Il lavoro ha portato ad identificare potenziali farmaci inibitori della proteina Spike del SARS CoV 2, proteina che il Covid 19 utilizza per legare i recettori umani (ACE 2); in particolare, è stato identificato un hot spot della proteina bersaglio attraverso l’approccio di in silico alanine scan ed effettuato un virtual screening di 2 milioni di molecole. Lo screening ha permesso l’identificazione di una serie di privileged scaffolds, potenziali molecole in grado di inibire l’interazione della proteina Spike con il recettore umano ACE 2. In via di completamento la selezione di frammenti in grado di inibire la Mpro, la main proteasi che il virus utilizza nel suo meccanismo di replicazione. Mpro, infatti, promuove la maturazione di una serie di proteine strutturali ed enzimi che si assemblano producendo nuovi virioni maturi, responsabili della propagazione dell’infezione nelle cellule e tessuti contigui. Mpro rappresenta pertanto un potenziale target per una terapia antivirale specifica per pazienti COVID-19.
Il team di biologia strutturale e biofisica sta inoltre lavorando alla produzione del set completo di proteine strutturali (e non) di SARS COV 2. Ciò permetterà di studiare la dimensione tridimensionale delle proteine, capirne i meccanismi e sviluppare saggi di screening per l’identificazione di potenziali farmaci.
Ri.MED NEL CONSORZIO INTERNAZIONALE COVID 19-NMR
Il progetto Covid19-NMR è stato avviato presso la Goethe University di Francoforte nel marzo scorso e nel giro di un mese è diventato un consorzio internazionale: scienziati di tutto il mondo, uniti dall'emergenza della pandemia tuttora in corso, stanno collaborando ad uno sforzo unico per studiare la SARS-CoV2 usando la spettroscopia NMR.
L'obiettivo generale è unire le forze per raggiungere risultati scientifici il più rapidamente possibile e renderli immediatamente disponibili on-line con aggiornamenti settimanali. L'obiettivo specifico della ricerca è di determinare l'RNA e le strutture proteiche di SARS-CoV-2 e di indagare sulla farmacabilità di tali strutture da parte di piccole molecole. In particolare, il team di Biologia strutturale e Biofisica della Fondazione Ri.MED si sta occupando della delucidazione strutturale delle proteine Orf8 e Nsp9 del virus. Per comunicare rapidamente i progressi della ricerca, il consorzio è supportato dalla società di avvio SIGNALS di Francoforte
Ri.MED COVID-19 RESEARCH: STUDIO DI VELOCIMETRIA SPERIMENTALE
Il gruppo di Bioingegneria della Fondazione Ri.MED ha proposto un interessane contributo alla ricerca in materia di COVID-19 (e non solo): si tratta di uno studio di velocimetria sperimentale per l'analisi della diffusione delle goccioline di muco. Il progetto consiste nel provare ad adattare le metodologie di velocimetria sperimentale a nostra disposizione (attualmente utilizzate per lo studio dell’emodinamica cardiaca) per valutare la diffusione delle goccioline di muco con le varie tipologie di sistemi e dispositivi di protezione individuale delle vie respiratorie e visive e nei vari contesti operativo-ambientali (ad es. in ambienti ospedalieri, in presenza di ventilazione, all’aperto, a varie condizioni termo igrometriche).