La recente comparsa del nuovo coronavirus che è causa della pandemia COVID-19 ha messo in luce i rischi che gli animali possono comportare per l'uomo come fonte di nuovi virus. Il virus in questione, conosciuto come SARS-CoV-2, è stato collegato ad un "wet market" ("mercato umido") per il commercio di animali selvatici in Wuhan, Cina, sebbene non sia affatto sicuro che questa fosse la fonte della versione umana del virus. I pipistrelli sono stati identificati come l'animale con il più vicino virus equivalente conosciuto sebbene, ancora una volta, non siamo sicuri che un pipistrello abbia fornito l'origine diretta di SARS-CoV-2.
Quindi, come possono effettivamente emergere nuovi virus dall'ambiente e iniziare a infettare l'uomo? Ogni virus ha un'origine unica in termini di tempistica e meccanismo, ma ci sono alcuni fatti generali che sono validi per tutte le specie di virus emergenti.
La prima cosa da sapere è che è raro che i virus saltino tra le specie. Affinché un virus possa saltare con successo in una nuova specie di ospite, deve essere in grado di fare diverse cose.
Innanzitutto, deve essere in grado di stabilire un'infezione nel nuovo ospite replicandosi in esso. Questo non è un dato di fatto, poiché molti virus possono infettare solo tipi specifici di cellule, come le cellule polmonari o le cellule renali. Quando attacca una cellula, un virus si lega a specifiche molecole recettoriali sulla superficie della cellula e quindi potrebbe non essere in grado di legarsi ad altri tipi di cellula. Oppure il virus potrebbe semplicemente non essere in grado di replicarsi all'interno della cellula per qualsiasi motivo.
Una volta che ha infettato il nuovo ospite, il virus deve anche essere capace di replicarsi a sufficienza per infettarne altri e trasmettergli una copia di se stesso. Questo, ancora una volta, è molto raro e la maggior parte dei salti di virus si tradurrà in quello che chiamiamo "ospite senza uscita" da cui il virus non può trasmettere se stesso e alla fine muore.
Ad esempio, il virus dell'influenza H5N1 o "influenza aviaria" può infettare l'uomo dagli uccelli, ma ha una trasmissione molto limitata tra gli esseri umani. Occasionalmente, questa barriera viene superata e il virus emergente è in grado di passare a un nuovo ospite, stabilendo una nuova catena di trasmissione e un nuovo focolaio.
Un esempio di wet market (@jacquikyl, Twenty20)
Dalla ricerca degli ultimi decenni, comprendiamo alcuni dei meccanismi che contribuiscono ai salti di virus tra le specie. Il virus dell'influenza è un classico esempio. Il virus contiene otto segmenti del genoma e se due virus diversi infettano la stessa cellula, i segmenti di entrambi possono mescolarsi per creare una nuova specie di virus. Se le proteine sulla superficie del nuovo virus sono notevolmente cambiate rispetto ai ceppi del virus dell'influenza attualmente in circolazione, nessuno avrà l'immunità e il nuovo virus potrà diffondersi facilmente.
Questo spostamento nel virus dell'influenza si chiama slittamento antigenico. Questo è ciò che pensiamo sia accaduto con l'epidemia di influenza H1N1 del 2009, con il cambiamento verificatosi nei suini, saltando poi sull'uomo per iniziare l'epidemia. Esistono anche prove genetiche che questo meccanismo può verificarsi nei coronavirus, sebbene il suo ruolo nell'emergere della SARS-CoV-2 rimanga da determinare.
Nuovi virus possono anche emergere attraverso mutazioni genetiche all'interno del genoma del virus, che sono più comuni tra i virus che, invece del DNA, immagazzinano le loro informazioni genetiche nella molecola RNA similare. Questo perché questi virus (ad eccezione dei coronavirus) mancano di una modalità per verificare la presenza di errori quando si replicano. La maggior parte delle mutazioni prodotte durante la replicazione danneggerà il virus, ma alcune consentiranno di infettare un nuovo ospite in modo più efficace.
Nuovo coronavirus
Quindi cosa pensiamo sia successo nel caso di SARS-CoV-2? Recenti analisi del genoma suggeriscono che il virus circola in una forma molto simile a quella odierna da circa 40 anni. Il parente più vicino del virus che possiamo identificare è quello che si trova nei pipistrelli. Tuttavia, questo virus e SARS-CoV-2 probabilmente condividevano un antenato comune circa 40-70 anni fa, perciò questo virus-pipistrello non è la causa dell'epidemia.
Sebbene questi virus condividano un antenato comune, da allora 40 anni di evoluzione li hanno separati. Ciò significa che SARS-CoV-2 potrebbe essere saltato all'uomo dai pipistrelli o potrebbe essere arrivato attraverso una specie intermedia. Virus strettamente correlati sono stati trovati nei pangolini, per esempio. Ma il percorso esatto del SARS-CoV-2 geneticamente distinto rimarrà un mistero fino a quando non saremo in grado di trovare specie collegate più vicine nell'ambiente.
In aggiunta, non è chiaro cosa sia cambiato nel virus per consentirgli di infettare gli umani così facilmente. Tuttavia, dato che tre principali malattie sono emerse dalla famiglia dei coronavirus negli ultimi 20 anni — SARS, MERS e COVID-19 — è probabile che questa non sarà l'ultima volta che un coronavirus salta sull'uomo, provocando un nuovo focolaio di malattia.
Ciò che lo rende più probabile è che, mentre circolano in tutti gli animali del mondo, i virus sono in grado di saltare agli umani solo quando hanno l'opportunità di un contatto tra noi e altri animali. Gli esseri umani sono sempre entrati in contatto con nuovi virus mentre esploravano nuove aree e si diffondevano in tutto il mondo. Ma l'aumento dell'attività umana nelle aree selvagge e il commercio di animali selvatici crea un terreno fertile perfetto.
Questo è anche aggravato dalla nostra connessione globale, che consente a una nuova malattia di diffondersi in tutto il mondo in pochi giorni. Dobbiamo accettare alcune responsabilità per questi eventi emergenti mentre continuiamo a disturbare gli ambienti naturali e ad aumentare la probabilità che i virus saltino nell'uomo.
— Questo articolo è stato pubblicato su The Conversation, da Naomi Forrester-Soto, reader in Vector Biology, Keele University, ripubblicato e tradotto in Venipedia con autorizzazione dell'autrice.
