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Il papillomavirus umano (HPV) è la causa principale di diversi tumori, tra cui il cancro cervicale, che uccide quasi 300.000 donne nel mondo ogni anno. Anche se i vaccini offrono una comprovata prima linea di difesa contro l’infezione da HPV, i ricercatori continuano a cercare ulteriori opzioni per difendersi dal virus.

In un nuovo studio pubblicato oggi nei Proceedings of the National Academy of Sciences, i ricercatori dello Yale Cancer Center (YCC) hanno dimostrato in principio un nuovo approccio biologico che può fermare l’infezione da HPV. Questo metodo può eventualmente aiutare a trattare non solo l’HPV, ma altri virus, così come le malattie non virali che sono attualmente ritenute “non curabili”, hanno detto i ricercatori.

“Mostriamo che peptidi molto brevi possono bloccare il virus HPV dall’infettare le cellule”, ha detto l’autore senior Daniel DiMaio, M.D., Ph.D., vice direttore dello YCC, il Waldemar Von Zedtwitz Professor di genetica, e professore di biofisica molecolare e biochimica e di radiologia terapeutica. “Questa ricerca conferma il nostro modello su come l’HPV infetta le cellule. Dimostra anche che il traffico intracellulare di un virus potrebbe essere l’obiettivo di un nuovo approccio antivirale.”

HPV è trasportato nella cellula da un sacco legato alla membrana chiamato endosoma. Una proteina dell’HPV nota come L2 contiene un segmento noto come “peptide penetrante della cellula” che si attacca attraverso la membrana dell’endosoma all’interno della cellula. Lì, una sequenza di L2 accanto al peptide penetrante si lega a una proteina cellulare chiamata retromer. Retromer poi consegna il virus in un meccanismo di trasporto cellulare noto come la via retrograda che lascia il virus nel nucleo, dove può iniziare a fare copie di se stesso.

La ricerca precedente del laboratorio di DiMaio ha scoperto che il meccanismo centrale del peptide penetrante delle cellule è sorprendentemente breve. I peptidi sono composti da aminoacidi, e una sequenza di soli sei aminoacidi era necessaria per il peptide per penetrare le membrane cellulari, mentre una sequenza di soli tre aminoacidi era necessaria per legarsi alla proteina retromer.

“Ci siamo resi conto che potremmo sintetizzare un peptide breve che dovrebbe essere sufficiente per passare attraverso la membrana cellulare, legare il retromer e bloccare l’infezione, così abbiamo deciso di testarlo”, ha detto DiMaio. “

Quando i ricercatori hanno aggiunto i peptidi sintetizzati che penetrano le cellule in un terreno di coltura di cellule umane, hanno visto che i peptidi entravano nel citoplasma e si legavano al retromero. Quando gli scienziati hanno infettato le cellule con HPV, il virus non poteva più legarsi al retromero e lasciare l’endosoma perché il retromero era legato dal peptide, e l’infezione era bloccata.

I ricercatori di Yale hanno dimostrato che questa inibizione del peptide persiste anche dopo che i peptidi vengono rimossi. “Non sappiamo effettivamente per quanto tempo il peptide è attivo, ma l’effetto potrebbe essere irreversibile”, ha aggiunto DiMaio. “Sembra anche che il virus scompaia dalla cellula. La cellula ha un modo per percepire che l’infezione non sta procedendo normalmente, quindi si libera del virus.”

In esperimenti di follow-up condotti con i colleghi dell’Università del Wisconsin, gli scienziati hanno dimostrato che questo peptide penetrante delle cellule ha anche inibito l’infezione da HPV nei topi. Questa ricerca di base può puntare verso nuovi tipi di trattamenti anti-HPV, che sono necessari, ha detto DiMaio.

Anche se i vaccini saranno sempre la base migliore per prevenire le infezioni da HPV, ha detto DiMaio, “la stragrande maggioranza delle persone in tutto il mondo non sono vaccinate, soprattutto nei paesi in via di sviluppo dove si verifica la maggior parte dei casi di cancro cervicale”. Inoltre, i vaccini attuali non proteggono da tutti i ceppi di HPV, ha detto.