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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 14 - 14 lug 2021
ISSN 2037-4801

Focus - Cina  

Salute

I misteri di Wuhan

L'origine del nuovo Coronavirus pandemico Sars-CoV-2 è ancora oggi un argomento dibattuto, le cui implicazioni vanno oltre gli aspetti scientifici e di salute pubblica. Infatti, se da un lato identificare esattamente la traiettoria evolutiva naturale che ha portato un Coronavirus animale a sviluppare la capacità di infettare l'essere umano, quindi a diventare Sars-CoV-2, è fondamentale per prevenire futuri eventi di “spillover”, dall'altro le ipotesi di una sua origine artificiale, o di una sua fuga da un laboratorio di ricerca, se verificate potrebbero avere effetti potenzialmente dirompenti a livello politico. In realtà, la comunità scientifica è decisamente a favore dell'ipotesi che Sars-CoV-2 sia il prodotto della più efficiente organizzazione bioterroristica esistente: la natura, come l'ha definita il virologo Marc Van Ranst. Infatti, la selezione naturale ha da sempre dimostrato di essere perfettamente in grado di promuovere la comparsa di ceppi virali in grado di fare il salto di specie.

Tuttavia, non mancano voci fortemente critiche, se non apertamente negazioniste, rispetto alla teoria dell'origine naturale del virus. Tralasciando le teorie cospiratorie, prive di ogni fondamento, tra le voci di dissenso più autorevoli c'è quella del microbiologo di Stanford David Relman, firmatario insieme ad altri diciassette scienziati americani, canadesi e inglesi, di una lettera alla rivista “Science” per chiedere indagini più accurate sulla possibilità che Sars-CoV-2 sia il frutto di esperimenti in corso nel laboratorio di massima sicurezza del Wuhan Institute of Virology, sfuggito per errore al controllo dei ricercatori cinesi. Un'eventualità comunque già scartata in prima battuta dai funzionari dell'Oms che hanno condotto un'ispezione nel centro di ricerche cinese.

Se da un lato entrambe le posizioni possono essere definite “teorie” in quanto sia per l'una che per l'altra mancano le prove definitive, tuttavia gli argomenti a favore dell'origine naturale sono certamente preponderanti. Innanzitutto, la maggior parte delle malattie infettive emergenti iniziano con uno spillover da un serbatoio animale presente in natura, come è stato il caso di Hiv, le pandemie di influenza, le epidemie di Ebola e i Coronavirus che hanno causato l'epidemia di Sars a partire dal 2002 e l'epidemia di sindrome respiratoria mediorientale (Mers) a partire dal 2012. In realtà Sars-CoV-2 è il settimo Coronavirus noto per aver compiuto il salto di specie da animali all'uomo.

Perché un virus cambi specie ospite è necessario ovviamente che accumuli mutazioni, ma dal confronto con altri virus noti dovrebbe essere possibile risalire al progenitore comune. Il virus più simile a Sars-CoV-2 finora identificato è RaTg13, un coronavirus dei pipistrelli del genere Rhinolophus. L'identità a livello del genoma è del 96%, ma non è equamente distribuita, con alcune regioni genomiche più simili e altre più divergenti. In ogni caso, questa differenza è sufficiente a stimare un tempo di divergenza tra SarsS-CoV-2 e RatTg13 in un intervallo compreso tra 18 e 71 anni. In altre parole, sono virus simili, ma non troppo vicini da un punto di vista filogenetico, suggerendo che il progenitore di Sars-CoV-2 abbia circolato in natura per un tempo significativo accumulando mutazioni e diversificandosi così da RaTg13. Analisi genetiche hanno dimostrato che il genoma di Sars-CoV-2 presenta segni di molteplici eventi di ricombinazione tra Coronavirus sia dei pipistrelli che di altre specie. Ad esempio, la regione della proteina Spike che presenta mutazioni critiche per il legame al recettore Ace2 umano è quasi identica (98% di identità aminoacidica) a quella di un Coronavirus che infetta i pangolini. Questo, rende molto probabile l'ipotesi che Sars-CoV-2 si sia originato in natura attraverso ripetuti trasferimenti di Coronavirus dai pipistrelli ad altri mammiferi (forse i pangolini), accompagnati da eventi di ricombinazione.

La capacità di Sars-CoV-2 di andare incontro a una continua evoluzione è testimoniata anche direttamente dalla comparsa nel corso dell'attuale pandemia di varianti meglio adattate all'ospite umano, inclusa un'elevata frequenza di ricombinazione tra diversi ceppi virali che infettano l'uomo, così come dalla sua capacità di infettare altre specie come felini e visoni ad esempio. È senz'altro vero che il progenitore prossimo di Sars-CoV-2 non è stato ancora isolato, né dai pipistrelli né da altri mammiferi. Questo non significa però che non ci sia. Innanzitutto, iniziano a essere isolati altri Coronavirus da pipistrelli con elevata similitudine a Sars-CoV-2, come RmYn02 isolato nella Cina meridionale, suggerendo che il vero progenitore di Sars-CoV-2 si nasconda nell'enorme varietà di Coronavirus non ancora noti.

Un altro fattore di cui tenere conto è che l'identificazione dell'origine di un nuovo virus richiede spesso anni e non sempre è possibile. Ci sono voluti quattordici anni per stabilire l'origine di Sars-CoV come un virus dei pipistrelli che si è diffuso all'uomo, molto probabilmente attraverso gli zibetti. A oggi, invece, il virus Ebola non è mai stato isolato da alcun animale selvatico nella regione in cui si è verificata la più grande epidemia del mondo tra il 2013 e il 2016. Un'ulteriore complicazione è rappresentata dal fatto che le epidemie in animali che non sono i principali ospiti di un virus, come ad esempio gli zibetti nel caso della Sars, sono spesso eventi sporadici e di breve durata. Ci vuole, insomma, anche la fortuna di isolare l'animale giusto prima che muoia o sia guarito. Inoltre, dalla saliva, dalle feci o dal sangue, non sempre è facile ottenere materiale genomico del patogeno da sequenziare.

Una caratteristica particolare della proteina Spike di Sars-CoV-2 è stata anche messa in evidenza come segno di una possibile manipolazione di laboratorio. Si tratta dell'acquisizione di un sito di taglio per la proteasi furina, che facilita l'ingresso del virus nelle cellule. Di per sé la presenza di questo sito non sarebbe un evento straordinario: molti altri Coronavirus, come quelli che causano il raffreddore comune, hanno siti simili. L'analisi dell'albero genealogico dei Coronavirus, suggerisce che questa caratteristica si sia stabilita più volte in diverse linee filogenetiche perché fornisce un vantaggio evolutivo. Tuttavia, è stato fatto notare che la sequenza di nucleotidi che specifica gli aminoacidi arginina presenti nel sito di taglio è Cgg, una combinazione non presente nei Coronavirus, ma molto comune nell'uomo. Da qui l'ipotesi che sia stata “innestata” con procedure artificiali. In realtà, circa il 3% delle sequenze che specificano l'arginina nel genoma di Sars-CoV-2 sono del tipo Cgg. E circa il 5% nel genoma di Sars-CoV, comparso nel 2002. Quindi non si tratta di una combinazione unica del sito di taglio.

La prova conclusiva dell'origine zoonotica di Sars-CoV-2 ci sarà se e quando verrà isolato il vero progenitore prossimo e identificata la specie serbatoio. Allo stesso modo, la prova di un suo rilascio accidentale a seguito di esperimenti di laboratorio richiederà l'identificazione del ceppo originario o quanto meno i registri degli esperimenti che ne provino l'esistenza, in un centro di ricerche. In mancanza di queste prove, la questione rimane aperta, ma con una sostanziale differenza in termini di possibilità: l'origine zoonotica rimane, infatti, al momento in assoluto la teoria più sostanziata dalle evidenze disponibili.

Giovanni Maga

Fonte: Giovanni Maga, Istituto di genetica molecolare "Luigi Luca Cavalli-Sforza" , email giovanni.maga@igm.cnr.it -