L’idea progettuale rientra nella categoria dei metodi diagnostici in vitro per la rilevazione della presenza di
SARS-CoV-2 nei fluidi biologici. Allo stato attuale, il metodo utilizzato per la diagnosi da COVID-19 consiste
nell’esecuzione di tampone rinofaringeo, estrazione dell’RNA virale e amplificazione tramite RT-PCR. Il
metodo richiede l’utilizzo di strumentazione e personale altamente specializzato. Il tempo richiesto per
ottenere il risultato dell’analisi di un tampone è di qualche ora, spesso però abbiamo assistito ad un dilatarsi
dei tempi a causa i) dell’eccessivo carico sui laboratori, ii) della mancanza di personale specializzato
sufficiente e soprattutto iii) della difficoltà di reperire sul mercato i reagenti necessari per l’esecuzione della
RT-PCR.
Pertanto, lo sviluppo di un test semplice e a basso costo, capace di fornire un risultato diagnostico in tempi
rapidi su un numero elevato di soggetti, aumenterebbe di molto la fattibilità di screening massivo della
popolazione al fine di contenere l’insorgenza di un eventuale nuovo picco epidemico.
La nostra proposta prevede di utilizzare la tecnica turbidimetrica, una tecnica a basso costo già presente in
qualunque laboratorio di analisi chimico-biologiche. L’idea innovativa consiste nel rilevare la presenza del
virus attraverso l’intorbidamento che si realizza a seguito dell’aggregazione tra liposomi funzionalizzati in
grado di riconoscere la proteina Spike e Sars-Cov2.
Il team (CNR-Na) ha ingegnerizzato una mini-proteina, basata sulla sequenza N-terminale del recettore
umano h-ACE2, in grado di legare con affinità nanomolare il dominio RBD della proteina Spike presente sulla
superficie di SARS-CoV-2. A partire dalla sequenza di questa proteina verranno sintetizzate molecole
peptidomimetiche di diversa lunghezza e composizione andando a selezionare quelle che mostreranno valori
delle costanti di binding con la proteina Spike paragonabili a quelle della mini-proteina. Questi peptidi, inseriti
sulla membrana liposomiale rappresenteranno i vettori di riconoscimento della proteina Spike.
L’idea progettuale consiste nel mettere a punto un test che si compone delle seguenti fasi:
1) prelievo di campioni di saliva dai pazienti (1 mL di saliva da paziente contiene circa 1 x 106 particelle
virali);
2) il campione biologico viene posto a contatto con una sospensione di liposomi funzionalizzati con i peptidiche legano la proteina Spike.
3) Il binding tra il peptide specifico e la proteina Spike porterà all’aggregazione tra liposomi e virus
eventualmente presenti;
4) Tale aggregazione porterà ad una variazione dello scattering della luce nel range del visibile che può
essere misurata tramite turbidimetria o spettrofotometria.
Il test così concepito risulta essere molto rapido e facilmente eseguibile tramite l’uso di strumentazione
solitamente presente nei laboratori.
Il progetto si svilupperà su varie fasi tra cui: lo sviluppo e la sintesi di peptidi con affinità di binding
nanomolare con la proteina Spike, l’ottimizzazione della formulazione della membrana liposomiale, la
bioconiugazione tra il peptide selezionato e la vescicola liposomiale, la valutazione dell’interazione tra il
liposoma funzionalizzato e la proteina virale e infine la messa a punto del test su virus che espongano la
proteina Spike.
La realizzazione di tale progetto prevede il coinvolgimento di due unità di ricerca la cui esperienza è
fortemente complementare e capace di coprire tutti gli step di realizzazione del progetto. I tre gruppi sono: i) Il
gruppo di Chimica e Imaging del Dipartimento di Biotecnologie Molecolari e Scienze per la Salute (DBMSS)
dell’Università di Torino, ii) L’Istituto di Biostrutture e Bioimmagini del CNR che a sua volta si suddivide in due
sotto unità, l’una con sede a Torino (IBB-To) e l’altra con sede a Napoli (IBB-Na).
Il team DBMSS è costit