Ricerche

Un team di ricerca guidato da City of Hope ha scoperto che lo stesso gene che aumenta il rischio di morbo di Alzheimer (MA), l'ApoE4, può aumentare la suscettibilità e la gravità del Covid-19.

"Il nostro studio fornisce un legame causale tra il fattore di rischio ApoE4 del MA e il Covid-19 e spiega perché alcuni (es. i portatori di ApoE4), ma non tutti i pazienti Covid-19, mostrano manifestazioni neurologiche" ha detto Yanhong Shi PhD, direttore della divisione di biologia delle cellule staminali alla City of Hope e coautore senior del nuovo studio. "Comprendere come i fattori di rischio delle malattie neurodegenerative impattano sulla suscettibilità e la gravità del Covid-19 ci aiuterà a far fronte al virus e ai suoi potenziali effetti a lungo termine in diverse popolazioni di pazienti".

All'inizio dello studio, pubblicato di recente su Cell Stem Cell, il team era interessato agli effetti del SARS-Cov-2 sul cervello. Visto che i pazienti Covid-19 spesso perdono il senso del gusto e dell'olfatto, ha teorizzato che il virus aveva un effetto neurologico sottostante.

I ricercatori hanno creato inizialmente cellule cerebrali in laboratorio, usando cellule staminali pluripotenti (iPSC), che possono diventare praticamente qualsiasi tipo di cellula. I neuroni e gli astrociti (un tipo di cellula di assistenza) appena creati sono stati quindi infettati con SARS-Cov-2. Hanno scoperto che entrambi i tipi di cellule erano suscettibili alle infezioni.

Successivamente, il team ha usato le iPSC per creare organoidi cerebrali, modelli di tessuto 3D che imitano alcune caratteristiche del cervello umano. Hanno creato un modello organoide che conteneva astrociti e uno senza di essi. Hanno infettato entrambi i tipi di organoidi cerebrali con il virus, scoprendo che quelli con gli astrociti aumentano l'infezione da SARS-Cov-2.

Il team ha continuato a studiare ulteriormente gli effetti dell'ApoE4 sulla suscettibilità al SARS-Cov-2, generando neuroni da iPSC 'riprogrammate' da cellule di un paziente di MA che contenevano ApoE4. Usando l'editing genetico, il team ha modificato alcune delle cellule ApoE4 create da iPSC in modo che contenessero ApoE3, che è un tipo genico considerato neutro. Le iPSC ApoE3 e ApoE4 sono state quindi usate per generare neuroni e astrociti.

I neuroni e gli astrociti ApoE4 hanno entrambi mostrato una maggiore suscettibilità all'infezione da SARS-Cov-2 rispetto ai neuroni e astrociti neutri ApoE3. Inoltre, mentre il virus ha causato danni a entrambi i tipi di neuroni (ApoE3 e ApoE4), è sembrato che avesse un effetto leggermente più grave sui neuroni ApoE4 e molto più grave sugli astrociti ApoE4 rispetto ai neuroni e agli astrociti ApoE3.

Nell'ultima parte dello studio, i ricercatori hanno cercato di capire se il farmaco antivirale remdesivir inibisce l'infezione del virus sui neuroni e gli astrociti. Hanno scoperto che il farmaco riesce a ridurre il livello virale negli astrociti e a prevenire la morte delle cellule. È stato anche in grado di risparmiare ai neuroni la neurodegenerazione.

Il prossimo passo del team è continuare a studiare gli effetti del virus per capire meglio il ruolo dell'ApoE4 nelle manifestazioni neurologiche del Covid-19. Molte persone infette da Covid-19 hanno recuperato, ma gli effetti neurologici a lungo termine, come i mal di testa gravi, sono visibili ancora mesi dopo.

"Il Covid-19 è una malattia complessa e stiamo cominciando a capire i fattori di rischio coinvolti nella manifestazione della forma grave della malattia" ha dichiarato Vaithingaraja Arumonugaswami PhD, del Broad Stem Cell Research Center della Università della California di Los Angeles, coautore senior. "Il nostro studio basato su cellule fornisce una possibile spiegazione del motivo per cui gli individui con MA hanno un rischio più alto di sviluppare sintomi gravi Covid-19".