#InsidePharma Origine di SARS-CoV-2

2-5-2020

Abbiamo deciso di inaugurare la nostra rubrica scientifica prendendo spunto dall’attualità, questo è il primo di una serie di articoli a tema SARS-CoV-2, il responsabile della pandemia di COVID-19 del 2020.

Partiremo dalle probabili cause di origine e diffusione, tema centrale di questo primo articolo. Nei successivi chiariremo gli aspetti microbiologici, genetici, farmacologici ed epidemiologici disponibili fino al momento in cui si scrive.

Cercheremo di approfondire al meglio tutti gli aspetti finora chiariti attraverso studi scientifici e pubblicazioni accreditate, sottoposti a review e riconosciuti validi nel panorama internazionale.

Non mancheremo di pubblicare aggiornamenti e ritrattazioni nel caso in cui giungano nuove informazioni che rendano le vecchie obsolete. Naturalmente senza tralasciare le fake news e tutte le dovute precisazioni!

Comprendiamo quanto il tema sia delicato e per certi versi “triste” da trattare, ma non sarà l’unico oggetto di questa fantastica rubrica curata dagli studenti di Intesa Farmacia.

Quindi non temete, insieme a questo troverete tanti altri articoli su tantissime tematiche di ricerca in modo da coinvolgervi nella lettura di una divulgazione scientifica a 360°.


Diario di una pandemia qualcuno direbbe…

52° giorno di quarantena a seguito della pubblicazione del Decreto #IoRestoaCasa dell’11 marzo.

Tra poco più di una settimana giungeremo alla soglia dei 2 mesi di quarantena e lockdown nazionale, fino a qualche settimana prima dell’emanazione dei vari decreti nessuno di noi avrebbe mai immaginato che ciò che stiamo vivendo oggi sarebbe mai potuto accadere.

Come siamo arrivati a questo punto? Perché si è reso necessario questo stato di emergenza?

Siamo stati costretti alla limitazione delle nostre libertà personali, ma tutto il male non viene sempre per nuocere. In questi primi mesi del 2020 abbiamo assistito ad una enorme mole di pubblicazioni a seguito del concentramento degli sforzi dell’intera comunità scientifica mondiale nel dare risposta a tutte le domande che sono sorte.

Quale migliore momento, dal punto di vista prettamente scientifico, se non questo a cui stiamo assistendo per ripercorrere “live” le fasi di un’epidemia globale.

Questo ha permesso di ottenere informazioni utili in tempi record:

  • Il sequenziamento genico completo ottenuto da vari team in paesi diversi
  • L’analisi strutturale e funzionale delle proteine caratteristiche di questo “nuovo” virus
  • La sperimentazione di approcci farmacologici sia tradizionali che innovativi

E dulcis in fundo la formulazione di un nuovo vaccino, si spera, efficace.

Questi sono solo gli aspetti principali, tratteremo anche gli argomenti di secondo piano che si sono dimostrati essere meno conosciuti ma non per questo meno importanti.  Come gli effetti dell’infezione sui vari distretti ed organi e i protocolli di cura messi in atto.

Ma partiamo dall’inizio…


Origine di SARS-CoV-2

Qui andiamo a smentire la prima e forse più diffusa Fake News

“NO, SARS-CoV-2 NON È SFUGGITO DA UN LABORATORIO!”

L’avrete letta tutti, purtroppo.

L’ultima teoria che tanto appaga i complottisti pare essere quella dell’errore umano all’interno di un laboratorio di livello di biosicurezza 4 – il più alto, quello in cui si ha a che fare col vaiolo o con Ebola per intenderci – di Wuhan, epicentro dell’out break cinese, da cui il nuovo coronavirus, poi, si sarebbe diffuso nel modo pandemico che conosciamo.

Sull’origine del Covid 19, la Cina viene accusata di averlo creato in laboratorio, ma ciò è stato smentito.

Il nuovo coronavirus (Sars-CoV-2) sarebbe il risultato dell’evoluzione naturale di altri virus della stessa ‘famiglia’ e non un prodotto di laboratorio o di ingegneria genetica (cioè non fatto dall’uomo manipolando geni virali in provetta), come insinuato più volte dall’inizio dell’epidemia.

Lo suggerisce uno studio sui genomi del Sars-CoV-2 e virus affini pubblicato sulla rivista Nature Medicine, è di facile comprensione quanto riportato:

“il dominio legante il recettore (RBD) di SARS-CoV-2 è ottimizzato per legarsi ad ACE2 umano in un modo efficiente diverso da quanto precedentemente predetto. […] I dati genetici inconfutabilmente mostrano come SARS-CoV-2 non derivi dall’ossatura di alcun virus precedente, piuttosto che l’alta affinità della glicoproteina spike con ACE2 umano o umano-simile sia frutto di una selezione naturale.” (1)

“Confrontando i dati genetici ad oggi disponibili per diversi tipi di coronavirus, possiamo risolutamente determinare che il Sars-CoV-2 si è originato attraverso processi naturali” – afferma Kristian Andersen, dello Scripps Research Institute di La Jolla che ha condotto il lavoro.

Anche l’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri è intervenuto sul tema spiegando:

“Gli autori di questo studio hanno vagliato due possibili scenari riguardanti le origini del SARS-CoV-2, poste temporalmente prima e dopo il salto di specie dall’animale all’uomo:

  1. selezione naturale in un animale ospite (pipistrello o pangolino) prima del salto di specie. Il nuovo coronavirus è probabilmente passato dagli animali all’uomo al mercato della carne di Wuhan. Esiste un’elevata omologia tra la sequenza dell’RNA del SARS-CoV-2 e quella dello stesso coronavirus del pipistrello. L’unica differenza tra la proteina spike del SARS-CoV-2 e quella del pipistrello è la maggiore capacità del nuovo coronavirus di penetrare nell’organismo umano, infettandolo. Anche il pangolino, una specie di formichiere, possiede un coronavirus simile al SARS-CoV-2. Questa è dunque l’evidenza che spiega chiaramente come la proteina spike responsabile del Covid-19 sia frutto di una selezione naturale. ‍
  2. selezione naturale nell’uomo dopo il salto di specie. È possibile che un coronavirus “antenato” del SARS-CoV-2 si sia introdotto nel genoma umano, adattandosi man mano che si trasmetteva da uomo a uomo mediante eventi di mutazione genetica. Fino a quando poi si sarebbe “fortificato” a tal punto da far scattare la pandemia. Solo studiando un gran numero di casi nell’uomo si potrà venire a capo di quando sia avvenuto questo salto di specie o questa mutazione. Studi sierologici retroattivi possono anche essere molto utili per capire da quando l’uomo ha iniziato ad essere esposto al SARS-CoV-2.

Lo studio, in realtà, prende in considerazione anche una terza ipotesi: la selezione del SARS-CoV-2 durante i passaggi in laboratorio. La ricerca di base, infatti, implica un certo numero di “passaggi” del coronavirus di pipistrello in colture cellulari o in modelli animali. Esistono casi documentati di laboratori in cui il virus è “sfuggito di mano”. Bisogna, quindi, considerare anche questo caso involontario. Pure la maggiore patogenicità del SARS-CoV-2 potrebbe essere stata acquisita in seguito ad un tempo prolungato in colture cellulari.

In ogni caso, gli autori dello studio sostengono che è altamente improbabile che il SARS-CoV-2 sia stato creato dalla manipolazione di virus simili al SARS-CoV, se si considerano le sue caratteristiche genetiche.

L’analisi del codice genetico del virus mostra in modo chiaro che non è un virus “costruito“- spiega il Dr. Luca Beltrame, dell’Unità di Genomica Traslazionale del Dipartimento di Oncologia dell’Istituto Mario Negri – perché per farlo chiunque ci avesse provato avrebbe dovuto usare strutture di virus già noti e poi, come in un’impalcatura, costruirci sopra qualcosa di nuovo”. “In più, le analisi mostrano che se fosse stato costruito “di proposito”, il virus sarebbe stato creato sulla base di modelli che sono molto diversi da quello che si vede nella sequenza del virus stesso.”

Criticità sull’errore di laboratorio – che comunque può succedere ed è successo, ma di cui prontamente viene informata la comunità scientifica internazionale – sono state sollevate anche dai ricercatori del King’s College London, della Mayo Clinic, della Yale University, nonché dalla dr.ssa Maria Rosaria Capobianchi, direttrice del laboratorio di virologia dell’INMI “Lazzaro Spallanzani” di Roma che il 2 febbraio 2020 ha isolato la sequenza 2019-nCoV/Italy-INMI1. (2)

Quindi, l’origine del SARS- CoV-2 più accreditata secondo tutta la comunità scientifica è quella “naturale”.

Ultimo ma non meno importante il fatto che, come ricordato da Enrico Bucci, coordinatore del gruppo “Frodi scientifiche e integrità di ricerca” del Patto Trasversale per la Scienza – PTS (3), in laboratorio non si sarebbe potuto avere né il tempo materiale né il numero di pipistrelli necessari per far sì che SARS-CoV-2 acquisisse quelle mutazioni con cui differenziarsi dai suoi progenitori.

Nelle varie pubblicazioni occorre notare comunque come, sebbene si stia ancora indagando sulla completezza filogenetica del virus, lo spillover da laboratorio sia altamente improbabile, mentre una massiva interazione uomo-pipistrelli, così come uomo-pangolino in quella zona della Cina (o altri ospiti intermedi) acquisisce sempre più forza come condizione alla base. (4)


Quali sono quindi questi processi naturali?

Ci viene in aiuto un interessante capitolo di “Principi di Microbiologia Medica“, un libro universitario di riferimento per la materia edito nel 2017. In queste brevi pagine si parla chiaramente di quello che sarebbe potuto succedere (e che purtroppo è successo).

Cito testualmente: “…Per ancora più tempo si è stentato a considerare l’ecologia come elemento fondamentale per la comprensione dell’emergenza di nuovi patogeni. Ma le zoonosi ci ricordano, ogni volta, che in quanto esseri umani siamo parte della natura e che la stessa idea di un mondo naturale distinto da quello dell’uomo è sbagliata e fuorviante. I pericoli delle zoonosi virali (non solo da coronavirus, ma anche Ebola, influenza, Nipah, Hendra…) sono concreti e gravi per l’umanità del domani.”

E poi ancora: “…la lezione che è arrivata all’uomo dagli ultimi importanti eventi è che le zoonosi rappresentano in virologia medica il vero problema per il futuro. Gruppi di scienziati ora studiano i confini attraverso cui il prossimo virus (partendo da uno scimpanzé, da un pipistrello, da un topo, da un macaco o da un dromedario) infetterà l’uomo e magari riuscirà poi a passare da persona a persona, causando un numero iniziale di casi letali e, da questo evento, a diffondere nel mondo con una pandemia.”

Non è veggenza ma è Scienza. Gli studiosi della materia ci hanno sempre avvisato attraverso pubblicazioni del pericolo. E in quei laboratori a Whuan si studia proprio questo, la capacità di comprendere sempre più gli adattamenti dei virus e le zoonosi.

Un articolo pubblicato il 13 marzo (5) chiarisce la relazione:

È stato scoperto che la sequenza genomica di SARS-CoV-2 è identica al 96,2% di una CoV RaTG13 di pipistrello, mentre condivide l’identità del 79,5% con SARS-CoV.

Sulla base dei risultati del sequenziamento del genoma del virus e dell’analisi evolutiva, il pipistrello è stato sospettato come ospite naturale di origine del virus e la SARS-CoV-2 potrebbe essere trasmessa dai pipistrelli attraverso ospiti intermedi sconosciuti per infettare l’uomo.

È chiaro ora come SARS-CoV-2 possa usare l’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2), lo stesso recettore di SARS-CoV, per infettare l’uomo.

Tanti altri gruppi di ricerca indipendenti hanno trovato diverse conferme sull’origine naturale che vede il pipistrello come serbatoio naturale di questo genere di virus. (6), (7)

Come in questa review del 2019 (8) in cui scrivevano chiaramente:

“Pertanto, è molto probabile che i futuri focolai di coronavirus simili alla SARS o al MERS provengano da pipistrelli e vi è una maggiore probabilità che ciò accada in Cina “.

Insomma, basta una breve ma accurata ricerca per interrompere la catena della disinformazione.

Concludiamo il primo articolo con la speranza che vi sia piaciuto e vi invitiamo ad interagire con feedback e commenti.

Potrete anche proporre argomenti di cui vi piacerebbe sapere di più, cercheremo di accontentarvi garantendo un’informazione trasparente e di massima qualità.

Articolo a cura di: Emilio Greco

Collaboratori: Francesco Di Graci

Bibliografia e consultazione:

  1. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nat Med 26, 450–452 (2020) 
  2. SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) Sequences 
  3. https://www.pattoperlascienza.it/
  4. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus as an Agent of Emerging and Reemerging Infection 
  5. The origin, transmission and clinical therapies on coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak 
  6. Discovery of a rich gene pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus 
  7. No credible evidence supporting claims of the laboratory engineering of SARS-CoV-2 
  8. Bat Coronaviruses in China 

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