19 Mar 2020
L'EPIDEMIA DA CORONAVIRUS COVID-19 HA UN'ORIGINE NATURALE
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 19 Marzo 2020

L'epidemia da coronavirus COVID-19 ha un'origine naturale

Un'analisi dei dati pubblici della sequenza del genoma del SARS-CoV-2, e dei virus correlati, non ha trovato prove del fatto che il virus sia stato prodotto in laboratorio o altrimenti progettato.


gif covid 19 004Credit: © pinkeyes / Adobe Stock
Secondo i risultati pubblicati oggi sulla rivista Nature Medicine, il nuovo coronavirus SARS-CoV-2 che lo scorso anno è emerso nella città di Wuhan, in Cina, e da allora ha causato un'epidemia COVID-19 su larga scala, e si è diffuso in oltre 70 altri paesi, è il prodotto dell'evoluzione naturale.

"Confrontando i dati disponibili sulla sequenza del genoma per ceppi di coronavirus noti, possiamo stabilire con certezza che il SARS-CoV-2 ha avuto origine attraverso processi naturali", ha affermato Kristian Andersen, PhD, professore associato di immunologia e microbiologia presso Scripps Research e corrispondente autore della ricerca.

Oltre ad Andersen, gli autori dello studio, "The proximal origin of SARS-CoV-2”, includono Robert F. Garry, dell'Università di Tulane; Edward Holmes, dell'Università di Sydney; Andrew Rambaut, dell'Università di Edimburgo; W. Ian Lipkin, della Columbia University.

I coronavirus, sono una grande famiglia di virus che possono causare malattie che variano ampiamente in gravità. La prima malattia nota, causata da un coronavirus, è emersa con l'epidemia della Sindrome Respiratoria Acuta Grave (SARS) del 2003, in Cina. Un secondo focolaio di malattia grave è iniziato nel 2012 in Arabia Saudita con la Sindrome Respiratoria Mediorientale (MERS).

Il 31 dicembre dello scorso anno, le autorità cinesi hanno avvisato l'Organizzazione Mondiale della Sanità di un focolaio di un nuovo ceppo di coronavirus che causava gravi malattie, che in seguito fu chiamato SARS-CoV-2. Al 20 febbraio 2020, sono stati documentati quasi 167.500 casi COVID-19, sebbene molti altri casi lievi, probabilmente, non siano stati diagnosticati. Il virus ha ucciso oltre 6.600 persone.

Poco dopo l'inizio dell'epidemia, gli scienziati cinesi hanno sequenziato il genoma del SARS-CoV-2 e reso disponibili i dati ai ricercatori di tutto il mondo. I dati, risultati dalla sequenza genomica, hanno dimostrato che le autorità cinesi hanno rapidamente rilevato l'epidemia e che il numero di casi della COVID-19 è aumentato, a causa della trasmissione da uomo a uomo, dopo una singola introduzione nella popolazione umana. Andersen e i collaboratori di diversi altri istituti di ricerca, hanno utilizzato questi dati di sequenziamento per esplorare le origini e l'evoluzione del SARS-CoV-2, concentrandosi su diverse caratteristiche rivelatrici del virus.

Gli scienziati hanno analizzato il modello genetico per le proteine spike [N.d.r.: aculei], le armature esterne del virus che le utilizza per afferrare e penetrare le pareti esterne delle cellule umane e animali. Più specificamente, si sono concentrati su due importanti caratteristiche della proteina spike: il dominio legante i recettori (RBD), una specie di uncino che si aggrappa alle cellule ospiti, e il sito di sfaldamento, una sorta di apriscatole molecolare che consente al virus di aprire le cellule ospitanti, spaccandole e inserendosi all’interno.

La prova dell'evoluzione naturale

Gli scienziati hanno scoperto che la porzione RBD delle proteine spike del SARS-CoV-2 si era evoluta per colpire efficacemente una caratteristica molecolare all'esterno delle cellule umane chiamata ACE2, un recettore coinvolto nella regolazione della pressione sanguigna. La proteina spike del SARS-CoV-2 era così efficace nel legare le cellule umane, che gli scienziati hanno concluso che era il risultato della selezione naturale e non il prodotto dell'ingegneria genetica.

Questa evidenza dell'evoluzione naturale, è stata supportata dai dati sulla spina dorsale del SARS-CoV-2, cioè la sua struttura molecolare complessiva. Se qualcuno stesse cercando di ingegnerizzare un nuovo coronavirus come patogeno, lo avrebbe costruito dalla spina dorsale di un virus noto per causare malattie. Ma gli scienziati hanno scoperto che la spina dorsale del SARS-CoV-2 differiva sostanzialmente da quella dei coronavirus già noti, e assomigliava per lo più a virus correlati trovati in pipistrelli e pangolini.

"Queste due caratteristiche del virus, le mutazioni nella porzione RBD della proteina spike, e la sua distinta spina dorsale, escludono la manipolazione di laboratorio come una potenziale origine per il SARS-CoV-2", ha detto Andersen.

Josie Golding, PhD, responsabile delle epidemie al Wellcome Trust, con sede nel Regno Unito, ha affermato che i risultati di Andersen e dei suoi colleghi sono "di fondamentale importanza per fornire una visione basata sull'evidenza delle voci che circolano sulle origini del virus (SARS-CoV -2) che causa la COVID-19."

"Essi concludono che il virus è il prodotto dell'evoluzione naturale", aggiunge Goulding, "ponendo fine a qualsiasi speculazione sull'ingegneria genetica deliberata".

Possibili origini del virus

Sulla base dell'analisi del sequenziamento genomico, Andersen e i suoi collaboratori hanno concluso che le origini più probabili per il SARS-CoV-2 hanno seguito uno di due possibili scenari.

In uno scenario, il virus si è evoluto al suo attuale stato patogeno attraverso la selezione naturale in un ospite non umano e poi è saltato sull'uomo. È così che sono emersi i precedenti focolai di coronavirus, con gli umani che hanno contratto il virus dopo l'esposizione diretta a zibetti (SARS) e cammelli (MERS). I ricercatori hanno proposto i pipistrelli come il serbatoio più probabile per il SARS-CoV-2 in quanto è molto simile a un coronavirus di pipistrello. Non ci sono casi documentati di trasmissione diretta pipistrello-uomo, suggerendo, tuttavia, che un ospite intermedio era probabilmente coinvolto tra i pipistrelli e gli umani.

In questo scenario, entrambe le caratteristiche distintive della proteina spike del SARS-CoV-2 - la porzione di RBD che si lega alle cellule e il sito di sfaldamento che si apre al virus - si sarebbero evolute, al loro stato attuale, prima di entrare nell'uomo. In questo caso, l'attuale epidemia sarebbe probabilmente emersa rapidamente non appena gli esseri umani fossero stati infettati, poiché il virus avrebbe già sviluppato le caratteristiche che lo rendono patogeno e in grado di diffondersi tra le persone.

Nell'altro scenario proposto, una versione non patogena, il virus è passato da un ospite animale a un essere umano e si è poi evoluto al suo attuale stato patogeno all'interno della popolazione umana. Ad esempio, alcuni coronavirus da pangolini, mammiferi simili agli armadilli trovati in Asia e in Africa, hanno una struttura RBD molto simile a quella del SARS-CoV-2. Un coronavirus da un pangolino avrebbe potuto essere trasmesso a un essere umano, direttamente o attraverso un ospite intermedio come zibetti o furetti.

Quindi l'altra distinta caratteristica della proteina spike del SARS-CoV-2, il sito di sfaldamento, potrebbe essersi evoluta all'interno di un ospite umano, probabilmente attraverso una limitata circolazione non rilevata nella popolazione umana prima dell'inizio dell'epidemia. I ricercatori hanno scoperto che, il sito di sfaldamento del SARS-CoV-2, sembra simile ai siti di sfaldamento di ceppi dell’influenza aviaria che hanno dimostrato di trasmettersi facilmente tra le persone. Il SARS-CoV-2 avrebbe potuto evolversi, come virulento sito di sfaldamento nelle cellule umane, e dare il via, presto, all'attuale epidemia, poiché il coronavirus sarebbe diventato molto più capace di diffondersi tra le persone.

Il co-autore dello studio Andrew Rambaut ha avvertito che, a questo punto, è difficile, se non impossibile, sapere quale degli scenari è il più probabile. Se il SARS-CoV-2 è entrato nell'uomo nella sua attuale forma patogena da una fonte animale, aumenta la probabilità di futuri focolai, poiché il ceppo del virus che causa la malattia potrebbe ancora circolare nella popolazione animale, e potrebbe saltare di nuovo dentro gli esseri umani. Le probabilità sono inferiori per un coronavirus non patogeno, entrato nella popolazione umana, e che quindi evolve con proprietà simili al SARS-CoV-2.

Il finanziamento per la ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health, dal Pew Charitable Trusts, dal Wellcome Trust, dall'European Research Council e da un ARC Australian Laureate Fellowship.

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Riferimento

Kristian G. Andersen, Andrew Rambaut, W. Ian Lipkin, Edward C. Holmes, Robert F. Garry. The proximal origin of SARS-CoV-2Nature Medicine, 2020.



Tratto da:
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200317175442.htm


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