Come nascono le mutazioni, vale la pena aspettare un nuovo ceppo di coronavirus?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Nell'ottobre dello scorso anno, da qualche parte in India, una persona probabilmente immunocompromessa si è ammalata di COVID-19. Il suo caso potrebbe essere stato lieve, ma a causa dell'incapacità del suo corpo di liberarsi del coronavirus, ha indugiato e si è moltiplicato. Quando il virus si replicava e si spostava da una cellula all'altra, pezzi di materiale genetico si copiavano in modo errato. Con questo virus modificato, ha infettato coloro che lo circondavano.

È così che, secondo gli scienziati, è sorto il ceppo Delta del coronavirus, che sta seminando il caos in tutto il mondo e mietendo un numero enorme di vite ogni giorno. Durante la pandemia di COVID-19, sono già state identificate migliaia di varianti di questo virus, quattro delle quali sono considerate "preoccupanti": Alpha, Beta, Gamma e Delta.

Il più pericoloso di questi è Delta, secondo alcuni rapporti è circa il 97% più contagioso del coronavirus originale, apparso nel 2019 a Wuhan. Ma ci possono essere ceppi ancora più pericolosi di Delta? Capire come si verificano le mutazioni aiuterà a rispondere alla domanda.

I coronavirus sono più suscettibili alle mutazioni rispetto ad altri virus

Una tale svolta degli eventi come in India non è stata una sorpresa per i microbiologi. Naturalmente, non potevano prevedere dove e quando sarebbe apparso un virus ancora più mortale, e se sarebbe successo del tutto, ma la possibilità di una mutazione pericolosa era stata pienamente ammessa. Secondo Bethany Moore, presidente del Dipartimento di Microbiologia e Immunologia dell'Università del Michigan, ogni volta che un virus entra in una cellula, replica il suo genoma per diffondersi ad altre cellule.

Inoltre, i coronavirus copiano i loro genomi in modo più incauto rispetto agli umani, agli animali o persino ad altri agenti patogeni. Cioè, nel processo di copia dei propri codici genetici, spesso commettono errori, il che porta a mutazioni. Tuttavia, ci sono virus che mutano anche più spesso del coronavirus, ad esempio l'influenza. Questo perché l'RNA dei coronavirus contiene un enzima di correzione delle bozze che è responsabile del doppio controllo delle copie. Pertanto, molto spesso in quale forma entra in una persona, in questo modo viene da lui.

Tuttavia, come dicono gli epidemiologi, per causare danni irreparabili al mondo, non sono necessarie molte copie copiate in modo errato. I virus trasmessi da goccioline trasportate dall'aria, ad esempio durante una conversazione, si diffondono molto più velocemente di quelli trasmessi sessualmente, attraverso il sangue o anche tattilmente. Inoltre, tali virus hanno un altro pericolo: una persona infetta può trasmetterlo, e persino la sua versione mutata, anche prima che sappia della sua infezione.

Le mutazioni individuali del coronavirus sono meno pericolose dell'evoluzione convergente

La maggior parte delle mutazioni uccide il virus da sola o muore a causa della mancata diffusione, ovvero il portatore lo trasmette a un piccolo numero di persone che isolano e impediscono al virus di diffondersi ulteriormente. Ma quando si crea un gran numero di mutazioni, alcune di esse riescono accidentalmente a "scappare" da una cerchia ristretta di portatori, ad esempio se una persona infetta visita un luogo affollato o un evento con un gran numero di partecipanti.

Tuttavia, secondo Vaughn Cooper, professore di microbiologia e genetica molecolare, gli scienziati hanno più paura nemmeno di una mutazione di un virus, ma di cambiamenti simili che si verificano in molte varianti indipendenti. Tali cambiamenti rendono sempre il virus più perfetto in termini di evoluzione. Questo fenomeno è chiamato evoluzione convergente.

Ad esempio, in tutti i ceppi sopra menzionati, la mutazione si è verificata in una parte della proteina spike (proteina spike). Queste sporgenze aiutano il virus a infettare le cellule umane. Quindi, come risultato della mutazione D614G, un tipo di amminoacido (chiamato acido aspartico) è stato sostituito con glicina, che ha reso il virus più infettivo.

Un'altra mutazione comune, nota come L452R, converte l'aminoacido leucina in arginina, sempre nella proteina spike. Considerando che la mutazione L452 è stata osservata in più di una dozzina di singoli cloni, si può concludere che fornisce un importante vantaggio al coronavirus. Questa ipotesi è stata recentemente confermata dai ricercatori dopo aver sequenziato centinaia di campioni del virus. Inoltre, come suggeriscono gli scienziati, L452R aiuta il virus a infettare le persone con una certa immunità dal coronavirus.

Poiché la proteina spike è stata fondamentale per lo sviluppo di vaccini e trattamenti, gli scienziati hanno condotto la più grande quantità di ricerche per studiarne le mutazioni. Ma alcuni scienziati ritengono che lo studio delle mutazioni nella proteina spike da solo non sia sufficiente per comprendere il virus. In particolare, questa opinione è condivisa da Nash Rochman, esperto di virologia evolutiva.

Rohman è coautore di un recente articolo in cui si afferma che, sebbene la proteina spike sia un elemento importante del virus, esiste anche un'altra parte altrettanto importante di essa, chiamata proteina nucleocapside. È un rivestimento che circonda il genoma dell'RNA del virus. Secondo lo scienziato, queste due aree possono lavorare insieme. Cioè, una variante con una mutazione nella proteina spike senza alcun cambiamento nella proteina nucleocapside può comportarsi in modo abbastanza diverso da un'altra variante che ha mutazioni in entrambe le proteine.

Un gruppo di mutazioni che agiscono di concerto è chiamato epistasi. Le simulazioni di Rohman e colleghi mostrano che un piccolo gruppo di mutazioni in punti diversi può aiutare il virus a sfuggire agli anticorpi e quindi rendere i vaccini meno efficaci.

La minaccia di una pericolosa mutazione del coronavirus rimarrà fino alla fine della pandemia

La più grande preoccupazione degli scienziati è il fatto che stanno emergendo mutazioni resistenti alla vaccinazione. Tutti i vaccini stanno attualmente dimostrando la loro efficacia. Tuttavia, l'ultima variante Mu ha già dimostrato di essere molto più resistente a loro rispetto a tutti i ceppi precedenti, inclusa la variante Delta.

Dato che una piccola frazione della popolazione mondiale è ancora vaccinata, il virus non ha particolare bisogno di una mutazione in grado di superare completamente in astuzia il sistema immunitario. Gli esperti ritengono che sia più facile per il virus trovare modi nuovi e migliori per infettare miliardi di persone che non hanno ancora l'immunità.

Tuttavia, nessuno sa quali mutazioni ci aspettano e quanti danni possono causare. Dato il lungo periodo di incubazione, un virus con una pericolosa mutazione può sopravvivere e disperdersi in tutto il pianeta, anche se ha origine in un'area scarsamente popolata.

Comprendendo il problema delle mutazioni, è importante capire una cosa: si verificano quando c'è la replicazione virale. Le mutazioni che emergono quest'anno in diversi paesi sono la ragione per cui la pandemia non è ancora sotto controllo. Cioè, più una pandemia infuria, più mutazioni sorgono, che a loro volta contribuiscono a una diffusione ancora maggiore del virus. Pertanto, il modo migliore per prevenire l'emergere di futuri ceppi più pericolosi è limitare il numero di repliche. Al momento, la vaccinazione aiuta in questo, così come il rispetto delle misure preventive.