Un laboratorio P3 per sconfiggere il Covid-19

Del Sars-Cov-2, il coronavirus che ha scatenato la pandemia, qualcosa sappiamo. Ogni giorno un po' di più. Molto resta da scoprire: perché si trasmette così velocemente, perché provoca una malattia dall'andamento poco lineare, a balzi repentini e subitanei aggravamenti, quali sono i suoi punti deboli.

Per verificare tutto ciò, servono attrezzature e strumentazioni all'avanguardia, come quelle che l'ospedale San Raffaele di Milano mette a disposizione nel suo laboratorio ad alta biosicurezza, livello P3, per lo studio di modelli animali (grazie al sostegno del gruppo Same Deutz Fahr che ha donato 700 mila euro, e al contributo della Fondazione Prossimo Mio).

La microscopia intravitale permetterà di visualizzare come il coronavirus interagisce con le cellule che attacca (per esempio quelle dei polmoni); e il sequenziamento a singole cellule mostrerà come le cellule dell'ospite cambiano durante e dopo il loro (sfortunato) incontro con il virus.

Sono tecnologie che i ricercatori milanesi già utilizzano per analizzare i virus dell'epatite B e quelli di alcune febbri emorragiche: sono i gruppi guidati da Luca Guidotti, ordinario di patologia generale e vice-direttore scientifico del San Raffaele,e di Matteo Iannacone, responsabile dell'unità Dinamica delle Risposte Immunitarie dello stesso istituto.

Un lavoro analogo, studiare un coronavirus in topi ingegnerizzati, era già iniziato durante l'epidemia di Sars (con cui il Sars-Cov-2 condivide circa l'80 per cento del genoma), poi venne interrotto perché l'epidemia scomparve così com'era venuta. Oggi quelle ricerche devono riprendere, ma maneggiare patogeni pericolosi come il nuovo coronavirus in modelli animali non è semplice: solo un laboratorio speciale può garantire la sicurezza dei ricercatori e impedire la fuoriuscita del virus nell'ambiente.

Spiega Guidotti: «Le le conseguenze sistemiche di un'infezione virale, ossia la disfunzione di tanti tessuti dell'organismo e la risposta del sistema immunitario, non possono essere riprodotte in una piastra da laboratorio: occorre la complessità di un organismo intero. Inoltre, è probabile che i topi ingegnerizzati originariamente per la Sars non siano del tutto adatti a studiare l'infezione da Sars-Cov-2. Useremo forbici molecolari basate sulla tecnica CRISPR–Cas9 per modificare selettivamente il recettori ACE2 dei topi e farli diventare identici a quelli umani».

I recettori ACE2, lo ricordiamo, sono quelli che vengono agganciati dal coronavirus per entrare nelle cellule e iniziare a replicarsi nei polmoni, causando la temuta polmonite interstiziale bilaterale (che nei casi più gravi porta alla morte).

Nel laboratorio di biosicurezza P3 del San Raffaele ogni cosa che entra ed esce viene sterilizzata dentro speciali autoclavi, e la pressione interna è più bassa di quella ambientale, così che non ci siano fuoriuscite di aria. «Studiare le malattie infettive in modelli animali è complesso e pericoloso. Il rischio di contagio per i ricercatori è maggiore, servono molte risorse e una grande esperienza» aggiunge Guidotti. «In questo modo però possiamo osservare in tempo reale e con una risoluzione altissima la battaglia tra le cellule sistema immunitario e il virus che si riproduce nei tessuti dell'organismo».

Uno scenario di straordinaria complessità, che varia per ogni malattia infettiva e dalla cui osservazione spesso nascono nuove terapie e vaccini. «Così è stato nel caso dell'epatite B e così speriamo sia anche per il questo e i nuovi coronavirus che emergeranno in futuro» conclude il ricercatore. «L'obiettivo non è infatti solo sconfiggere questo coronavirus, ma anche prepararsi alla prossima pandemia».