La ricerca si è concentrata sulla proteina Spike virale, che svolge un ruolo importante nell'infettività: in particolare, si è identificata la sequenza proteica precisa coinvolta nel processo di fusione (peptidi di fusione), cioè quella responsabile del processo con cui il virus riesce a penetrare e infettare l’organismo. “La proteina Spike può mediare l'ingresso cellulare tramite fusione diretta sulla membrana plasmatica dove i livelli di calcio sono alti, o sulla membrana endosomiale, dove i livelli di calcio sono inferiori”, prosegue Russo.

I ricercatori del Cnr-Iom hanno potuto utilizzare le strutture dell’ILL di Grenoble, dove sono insediati presso un’unità di ricerca, e compiere gli esperimenti in stretta collaborazione, ottenendo informazioni cruciali e uniche al fine di determinare i meccanismi molecolari dell’infettività. “Assieme ai ricercatori dell’ILL abbiamo prodotto i campioni e pianificato gli esperimenti”, aggiunge Francesca Natali del Cnr-Iom. “Grazie all’impiego di un approccio multi-metodo e alle competenze dei diversi gruppi di ricerca che lavorano nel sito di Grenoble si è effettivamente compreso che i diversi segmenti del peptide di fusione della SARS-COV-2 Spike assumono diverse funzioni nelle fasi di fusione e infezione”.

Emerge però anche il ruolo fondamentale del calcio. “In presenza di calcio, la regione di fusione N-terminale si arpiona attraverso il doppio strato lipidico. La membrana viene destabilizzata e resa più fluida, avviando la fusione in cui i lipidi della membrana virale e della membrana ospite iniziano a mescolarsi. Rimuovendo il calcio, il peptide di fusione N-terminale cambia posizione e si colloca meno in profondità nella membrana, dove funziona in modo molto più simile agli altri peptidi di fusione studiati, fungendo cioè da ponte tra l'ospite e la membrana virale”, conclude Russo. “Secondo questi risultati i livelli di calcio intracellulare possono quindi fornire un'indicazione di dove e come le membrane virali e dell'ospite si fondono durante l'infezione da SARS-CoV-2. Questi dati, oltre a essere interessanti nel contesto dell’attuale pandemia di Covid-19, forniscono un quadro interdisciplinare per future indagini sui meccanismi di fusione eucariotica e virale”.