di Andrea Pantani

LIBRERIA TERAPEUTICA

ANTICORPI ANTI-VIRUS: INESAURIBILI E PRECISI

Therapeutic library Anti-virus antibodies: inexhaustible and precise

di ANDREA PANTANI

Una linea di ricerca che si sta affermando per la cura del Coronavirus, ma anche per prevenire possibili infezioni nel personale sanitario più a stretto contatto con i malati, è quella di riprodurre in laboratorio gli anticorpi sviluppati da persone in via di guarigione da Covid-19, per poi immetterli nei soggetti malati o a rischio contagio. Questi anticorpi riprodotti in vitro, chiamati anticorpi monoclonali, sono “copie” di quelli naturali presenti nel sangue, ma offrono vantaggi enormi. Due su tutti: non si esauriscono come quelli prelevati da un singolo donatore; sono specifici, cioè vengono iniettati solo quelli utili alla neutralizzazione, senza tutti gli altri anticorpi presenti nel sangue. Il Laboratorio di Biologia Bio@SNS della Scuola Normale, diretto da Antonino Cattaneo, sta lavorando su questa linea di ricerca. In particolare sta realizzando delle “librerie” di anticorpi sviluppati da pazienti guariti dal Covid-19 presso l’ospedale di Pisa e che saranno disponibili a partire da ottobre. Le

cellule costruite in laboratorio possono fornire una sorgente praticamente illimitata di anticorpi utili a neutralizzare il virus: come tante copie di uno stesso libro disposte sugli scaffali e scelte in base alle esigenze e al bisogno. Il progetto si chiama Pan-Anti-Covid-19, in partnership con l’Aoup di Pisa (Unità operativa di Virologia e Unità operativa di Malattie infettive) e la ditta lombarda Genomnia, ed è stato finanziato dalla Regione Lombardia con 515.503 euro, di cui alla Normale andranno 124.145 euro. Per svilupparlo, il

GRAZIE ALLA TECNOLOGIA RISORSE ILLIMITATE

Il Laboratorio di Biologia della Scuola Normale, Bio@SNS, presso l’area del CNR a San Cataldo, Pisa (© Scuola Normale Superiore)

Antonino Cattaneo, direttore del Laboratorio di Biologia della Scuola Normale, Bio@SNS, e professore ordinario di Fisiologia (© Scuola Normale Superiore)

gruppo del professor Cattaneo sta lavorando sul plasma di 10 pazienti, che avevano contratto il Covid-19 ma erano risusciti a produrre autonomamente le risposte immunitarie. Con questo studio si potrà ampliare significativamente il numero delle diverse tipologie di anticorpi monoclonali umani in grado di neutralizzare il virus per produrre anticorpi terapeutici standardizzati. “Il sangue di soggetti vaccinati o guariti dall’infezione è una ottima sorgente di anticorpi neutralizzanti – spiega il professor Cattaneo –. Soffre però di note limitazioni: la quantità limitata, l’elevata variabilità, la non-riproducibilità e potenziali rischi del plasma del donatore. Noi abbiamo sviluppato, nel corso degli anni, tecnologie che permettono la costruzione di repertori anticorpali da cui isolare con facilità anticorpi direttamente dal DNA che codifica per le proteine di interesse, accelerando enormemente il processo di selezione di nuovi anticorpi. In questo progetto abbiamo messo la nostra tecnologia a disposizione del problema del coronavirus SARS COV-2 e siamo in grado di riprodurre gli anticorpi neutralizzanti contenuti nel siero dei pazienti convalescenti in maniera illimitata, costruendo delle “librerie” di anticorpi monoclonali. Queste librerie rappresentano una fonte virtualmente inesauribile di anticorpi e consentono la rapida identificazione di anticorpi neutralizzanti ad alta affinità, che possono quindi essere utilizzati per sviluppare farmaci terapeutici e reagenti diagnostici”.

A line of research that is gaining ground in the treatment of Coronavirus, but also in the prevention of possible infections in healthcare workers, is the laboratory reproduction of antibodies developed by people recovering from Covid-19, which are later given to sick patients or to subjects who are at risk of contagion. These in vitro reproduced antibodies, called monoclonal antibodies, are “copies” of natural antibodies present in the blood, but offer enormous benefits. In particular, they don’t run out like those taken from a single donor and they are specific: only those useful for neutralisation are injected, thus preventing administration of other antibodies present in the blood. The Biology Laboratory Bio@SNS at the Scuola Normale, is creating “libraries” of antibodies from patients who recovered from Covid-19 at Pisa Hospital, which will be available starting from October. The project is called Pan-Anti-Covid-19, and is carried on in partnership with Aoup (Operating Units of Virology and Infectious Diseases) and the Genomnia company, funded by the Lombardy Region. The group is working on plasma provided by 10 Covid-19 patients who were able to autonomously produce immune responses. Thanks to this study it will be possible to significantly increase the different types of human monoclonal antibodies in order to produce standardised therapeutic antibodies. Blood from patients who recovered from the infection is an excellent source of neutralising antibodies. It has, however, some known limitations: limited quantity, high variability, non-reproducibility and potential risks linked to donor plasma. Over the years, technologies have been developed which allow construction of antibody repertoires from which antibodies encoding proteins of interest can be isolated directly from DNA, enormously speeding up the process of selection of new antibodies. In this project technology is at the disposal of science face to pandemic: neutralising antibodies from the serum of convalescent patients are reproduced in unlimited ways, thus building “libraries” of monoclonal antibodies.