SARS-CoV-2 è il settimo Coronavirus capace di infettare l’uomo. SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2 possono causare patologie severe mentre HKU1, NL63, OC43 e 229E sono associati alla comparsa di sintomi lievi (come quelli del tipico raffreddore).
Di fronte a questa epidemia di proporzioni mondiali, spaventati e disorientati, andiamo in cerca di spiegazioni, siamo avidi di informazioni. La sensazione è che non ci venga detta tutta la verità ed è su questa base che prendono forza alcuni rumors secondo i quali il virus che sta tempestando il mondo sarebbe stato creato in laboratorio. Ed ancora è su questa basa che video come quello del TGR Leonardo del 16/11/2015 stanno diventando virali.
L’origine del SARS-CoV-2 è spiegata nel dettaglio in un un recente lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature. Titolo del lavoro è The proximal origin of SARS-CoV-2. L’analisi genomica dimostra chiaramente che non si tratta di un costrutto di laboratorio o di un virus manipolato di proposito.
E allora mi piace fare una riflessione filosofica prima di entrare nel vivo del discorso. Mi piace rammentare la bella immagine di Plotino secondo il quale l’umanità è come una corda tesa. Se tocchi un’estremità le vibrazioni si fanno sentire anche all’altro capo e su tutto regna un’universale simpatia… simpatia esistenziale che è condivisione di fragilità. Mi piace condividere le mie fragilità, ci sono venuta a patti da tempo e in qualche modo considero questa forma di sincerità la mia vera forza. Ma stando appesa anch’io su questa coda tesa voglio condividere anche le mie conoscenze, tanto per dare il mio piccolo contributo. Ho sempre fatto così perché mi sono convinta ad un certo punto che la conoscenza ha l’effetto di placare gli animi, di tranquillizzare.
I virus sono parassiti endo-cellulari
I virus, lo abbiamo imparato in queste settimane, sono dei parassiti endo-cellulari obbligati. Alcuni codificano propri enzimi ma non sono capaci di trascrivere da soli le informazioni contenute nei loro genomi. Non hanno sistemi per la produzione di energia e per questo devono usare l’energia della cellula parassitata. Non riuscirebbero a replicare se non all’interno delle cellule dell’organismo ospite. Dunque tutto quello che un virus deve imparare a far bene per aver successo nella vita è agganciarsi ad una cellula e trovare così il modo per entrare al suo interno. Per questo tutti i virus presentano in superficie anti-recettori che riconoscono i recettori sulle cellule bersaglio. In altri termini (più complicati questa volta) ogni virus è dotato di un Receptor-Binding Domain (RBD), un dominio che aggancia il recettore.
I recettori cellulari sono molecole normalmente presenti sulla superficie delle cellule (così ad esempio Rinovirus lega le ICAM-1, molecole dell’epitelio nasale che interagiscono con i linfociti; HIV lega i recettori per le chemochine e così via dicendo). Parte dell’anti-recettore virale assomiglia, nella sua forma chimica, al ligando (la molecola che è progettata per legarsi al recettore). A seconda del recettore coinvolto sapremo quali sono le cellule che possono essere infettate e quali sono gli aspetti clinici legati alla malattia.
L’anti-recettore di SARS-CoV-2 è presente sulla proteina spike del suo capside (il rivestimento proteico del virus). Spike in inglese significa spuntone. E così appare il virus, come una bella sfera cosparsa di tanti spuntoni. Gli scienziati hanno voluto studiare la sequenza amminoacidica dell’RBD del SARS-CoV-2. Sei degli amminoacidi che compongono la sequenza hanno un ruolo critico nel determinare la capacità del virus di legarsi ai recettori ACE2. Così come si lega al recettore ACE2 dell’uomo, il virus è in grado di legarsi anche ai recettori ACE2 del gatto e del furetto (che hanno un’alta omologia di sequenza). Poichè il recettore ACE2 è ben espresso a livello polmonare SARS-CoV-2 presenta uno spiccato tropismo per i polmoni ed è causa di una grave polmonite interstiziale associata ad insufficienza respiratoria.
Ora il punto è che se il virus fosse stato creato in laboratorio attraverso un’abile manipolazione genetica (si parla di genetica inversa), sarebbe una sorta di chimera formata da pezzi di virus diversi. Al contrario i dati genetici mostrano inconfutabilmente che SARS-CoV-2 non ha nessuna omologia con i Coronavirus fin qui manipolati in laboratorio. Ha invece la struttura tipica di un virus che, evolvendosi, ha subito una serie di mutazioni puntiformi.
Teorie sull’origine di SARS-CoV-2
È improbabile, sostengono gli Autori del lavoro, che SARS-CoV-2 sia nato dalla manipolazione in laboratorio di un Coronavirus preesistente. L’analisi genetica dimostra in modo inconfutabile che il virus responsabile di COVID-19 è invece il risultato di una selezione naturale. Gli scenari possibili sono due:
- il virus si è originato per selezione naturale nell’animale ospite prima del suo trasferimento zoonotico;
- il virus si è originato per selezione naturale nell’uomo dopo il suo trasferimento zoonotico.
Si parte dalla considerazione che circa 70% di tutte le malattie infettive emergenti che hanno colpito l’uomo negli ultimi 20 anni sono il risultato del trasferimento di un agente patogeno dagli animali (spesso selvatici) all’uomo. Queste malattie infettive vengono definite zoonosi ed il termine trasferimento zoonotico indica, come si può intuire, il passaggio dall’animale all’uomo.
Ipotesi 1: il virus si è originato per selezione naturale all’interno dell’animale ospite prima del suo trasferimento all’uomo
È possibile che l’animale fonte dell’infezione fosse presente presso il Huanan market di Wuhan. Stante la forte omologia di sequenza tra SARS-CoV-2 e SARS-CoV è probabile che i pipistrelli abbiano fatto da reservoir del virus. L’impronta digitale di un virus è la sequenza del suo materiale genomico (DNA o RNA). Per omologia di sequenza al 100% si intende che c’è piena sovrapposizione tra due sequenze genomiche. Ergo stiamo parlando dello stesso genere e della stessa specie. Da Rhinolophus affinis (un pipistrello) è stato isolato RaTG13 che è un virus indentico a SARS-CoV-2 per il 96%. Differisce proprio in corrispondenza della sequenza che codifica per RBD, il che suggerisce che RaTG13 non sarebbe in grado di legare il recettore ACE2 umano.
Anche il pangolino (Manis javanica) è vettore di alcuni Coronavirus molto simili a SARS-CoV-2. Tutti e 6 i residui amminoacidi dell’RBD corrisponderebbero, in questo caso, a quelli dell’agente causale di COVID-19.
Ipotesi 2: il virus si è originato per selezione naturale nell’uomo dopo il trasferimento zoonotico
È anche possibile che il virus sia dapprima passato all’uomo e che poi sia andato incontro a delle mutazioni durante la trasmissione inter-umana. Le mutazioni acquisite da SARS-CoV-2 in corso di trasmissione da persona a persona avrebbero reso più facile il contagio. Questo scenario presupporrebbe però l’esistenza di una fase iniziale (antecedente alla fine di Novembre-inizio di Dicembre 2019) in cui avremmo dovuto assistere a multipli eventi zoonotici in grado di dare il via a corte catene di trasmissione tra uomo e uomo. È essenzialmente quello che è accaduto con MERS-CoV. MERS-CoV, identificato per la prima volta in Arabia Saudita nel 2012, è l’agente causale della Sindrome respiratoria medio-orientale (Middle East Respiratory Syndrome). Le ipotesi attribuiscono ai cammelli e ai dromedari il ruolo di veicoli dell’infezione all’uomo. Le sequenze genetiche esaminate dimostrano uno stretto legame tra il virus riscontrato in questi animali e quello che infetta le persone nella stessa area geografica.
Si fanno esperimenti sui virus?
La carta di identità di un virus dovrebbe tra le altre cose riportare queste informazioni:
- INFETTIVITÀ: capacità di un microrganismo di penetrare e moltiplicarsi nell’ospite (uomo/animale)
- PATOGENICITÀ: capacità di un microrganismo di produrre malattia in seguito all’infezione
- TRASMISSIBILITÀ e SPETTRO D’OSPITE: capacità di essere trasmesso da un soggetto portatore o malato ad un soggetto non infetto, presenza vettori, standards igienici
- NEUTRALIZZABILITÀ: disponibilità di efficaci terapie o misure profilattiche attive o passive per prevenire la malattia, misure di sanità pubblica (igiene acque, controllo serbatoi e vettori).
I virus si imparano a conoscere sul campo ma può essere utile anche studiarli in laboratorio. Ed è vero che nei laboratori di tutto il mondo sono state condotte per molti anni ricerche di base che prevedevano il passaggio di Coronavirus SARS-CoV-like dal pipistrello alle cellule umane (le cellule HeLa da Henrietta Lacks sono le più usate). Quando si manipolano agenti infettivi le norme di sicurezza sono piuttosto rigide. Si parla di “Laboratory biosafety” (biosicurezza) riferendosi all’insieme di norme, tecnologie e pratiche di contenimento il cui scopo è quello di prevenire esposizioni involontarie o fuoriuscite accidentali di agenti patogeni e tossine. Nonostante queste norme (D.Lgs. 09 aprile 2008 n. 81 – Rev. Luglio 2018) è possibile che qualcosa sia andato storto? In teoria sì. SARS-CoV-2 avrebbe potuto acquisire delle mutazioni puntiformi a carico della sequenza che codifica per RBD nel passaggio da una coltura cellulare all’altra. Ma il ruolo degli scienziati è quello di fare chiarezza. Il punto centrale è che le proteine spike del virus posseggono una struttura differente rispetto alle proteine che legano i recettori umani in tutti gli altri Coronavirus finora conosciuti. Il nuovo Coronavirus, in virtù di queste differenze strutturali, ha una maggiore affinità di legame per il recettore umano ACE2 e ha una certa facilità ad infettare le cellule epiteliali faringee grazie alla presenza di un sito di clivaggio per proteasi endogene (furine).
La modifica strutturale a carico del dominio RBD è legata alla comparsa, intorno al sito di legame, di 3 glicani O-linked. Ebbene, questa modifica richiede il coinvolgimento del Sistema Immunitario. Le cellule messe in coltura in una provetta di laboratorio non posseggono ovviamente un Sistema Immunitario. Questa, secondo li Autori, è la prova definitiva che SARS-CoV-2 non è nato in laboratorio.
Conclusioni
SARS-CoV-2 non è nato in laboratorio. E allora come è nato? Non lo sappiamo ancora con certezza. L’identificazione di un potenziale ospite intermedio così come il sequenziamento del virus proveniente dai primissimi casi di contagio potrebbero contribuire a svelare questo mistero.
Certo è che comprendere come faccia un virus a saltare da una specie all’altra (il fenomeno prende il nome di spillover) sarà utile ai fini della prevenzione delle future zoonosi. Allo stesso modo potrebbe essere utile studiare i virus simili a SARS-CoV-2 che al momento attuale stanno circolando tra le diverse specie animali.
Le nostre domande troveranno presto risposta. La parola in queste circostanze andrebbe data solo agli uomini e alle donne di scienza. Uomini e donne di scienza potrebbero però avere opinioni contrastanti (ve ne siete accorti?). Ebbene, l’opinione dell’esperto nella gerarchia delle evidenze scientifiche vale quanto il due di picche. In ambito scientifico si ha credibilità solo se si dimostra qualcosa. Così tra poco daremo la parola a veri scienziati che attraverso vere ricerche hanno finalmente dimostrato qualcosa.
Nel frattempo tutti i ciarlatani andrebbero perseguiti per legge.
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