Spiegazione: i nuovi ceppi di Covid-19 scoperti negli Stati Uniti sono più contagiosi?

Virus SARS-COV-2: i ricercatori stanno monitorando le varianti del virus poiché alcune di esse potrebbero essere più mortali del virus originale, possono essere più facilmente trasmissibili e possono avere ripercussioni sull'efficacia dei vaccini.

Una scansione 3D di particelle di virus SARS-CoV-2 creata dal laboratorio di progettazione Nanographics è visibile in questo volantino rilasciato a Vienna, Austria, 20 gennaio 2021. (Nanographics.at/Handout via Reuters)

In uno studio pubblicato domenica che deve ancora essere sottoposto a revisione paritaria, i ricercatori hanno segnalato sette nuove varianti del virus SARS-CoV-2 negli Stati Uniti. I ricercatori stanno monitorando le varianti del virus poiché alcune di esse potrebbero essere più mortali del virus originale, possono essere più facilmente trasmissibili e possono avere ripercussioni sull'efficacia dei vaccini.

Varianti note di SARS-CoV-2

B.1.1.7 : Questa variante è emersa nel Regno Unito e potrebbe essere associata a un aumento del rischio di morte rispetto ad altre varianti, hanno affermato i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC).

B.1.351 : Questa variante è emersa indipendentemente dalla variante del Regno Unito ed è stata identificata per la prima volta in Sud Africa. È stato segnalato anche negli Stati Uniti entro la fine di gennaio 2021.

P.1 : Questa variante è emersa in Brasile ed è nota per avere 17 mutazioni uniche. Tre di loro si trovano nel dominio di legame al recettore della proteina spike (la proteina spike, che sporge dalla superficie del virus è uno dei motivi principali per cui SARS-CoV-2 è stato in grado di diffondersi così rapidamente e quindi, qualsiasi è importante comprendere le mutazioni che colpiscono la proteina spike).

Gli autori del recente studio affermano che nelle aree in cui la prevalenza del virus è elevata, le pressioni selettive potrebbero aver favorito l'emergere di varianti che sfuggono agli anticorpi neutralizzanti (le proteine ​​che impediscono al virus di infettare una volta che è all'interno dell'organismo). I sette nuovi lignaggi rilevati dai ricercatori hanno tutti evoluto una mutazione nella stessa lettera genetica, che influenza il modo in cui il virus entra nelle cellule umane. Ma non è ancora chiaro se questa mutazione renda queste nuove varianti più contagiose e più pericolose.

Questa immagine al microscopio elettronico del 2020 resa disponibile dai Centers for Disease Control and Prevention mostra le particelle del virus SARS-CoV-2 che causano il COVID-19.
(CDC via AP)

Inoltre, ci sono probabilmente più varianti del virus in tutto il mondo, ma solo il sequenziamento del genoma può aiutare a determinarlo, cosa che al momento non sta accadendo a sufficienza. In un documento pubblicato a fine dicembre 2020, il Ministero della salute e del benessere familiare ha delineato alcuni passi da compiere per aumentare ed espandere il sequenziamento del genoma del virus. Uno dei passaggi delineati include l'invio del cinque per cento dei campioni positivi a dieci laboratori regionali di sequenziamento del genoma sparsi in tutto il paese.

Perché i virus mutano?

L'evoluzione aiuta gli organismi a cambiare in risposta a determinati cambiamenti nell'ambiente. L'obiettivo qui è aiutare l'organismo ad adattarsi in modo che possa sopravvivere. Nella trilogia di Naked Ape, lo zoologo Desmond Morris scrive di come gli esseri umani si siano adattati al loro ambiente mutevole nel corso di milioni di anni di evoluzione. Ad esempio, considera gli effetti della vita urbana nelle città sugli esseri umani. Morris sostiene che, nonostante la vita in città sia solitaria e più stressante, le persone vi si accalcano perché una città agisce come un gigantesco centro di stimolo in cui la nostra grande inventiva può fiorire e svilupparsi.

Poiché i virus possono replicarsi solo all'interno di una cellula ospite, la loro evoluzione è influenzata dai loro ospiti. Ciò significa che il virus muterà per eludere le difese che i suoi ospiti gli mettono in atto.

Il libro, Microbiologia medica afferma che rispetto ai virus a DNA, i virus a RNA (SARS-CoV-2 è un virus a RNA) hanno tassi di mutazione molto più elevati, probabilmente una mutazione per copia del genoma. Le mutazioni possono essere deleterie, neutre e, occasionalmente, favorevoli. Il libro osserva che solo quelle mutazioni che non interferiscono con le funzioni essenziali del virus possono persistere in una data popolazione.

Questa immagine al microscopio elettronico a trasmissione mostra SARS-CoV-2, noto anche come 2019-nCoV, il virus che causa il COVID-19, isolato da un paziente negli Stati Uniti. (BSIP/Gruppo di immagini universali/Immagini Getty)

Un articolo su Nature afferma che rispetto al virus HIV che causa l'AIDS, il virus SARS-CoV-2 sta cambiando molto più lentamente man mano che si diffonde.

Ma come gli umani influenzano l'evoluzione dei virus, anche i virus hanno plasmato il modo in cui gli umani si sono evoluti. In uno studio del 2016 pubblicato su rivista eLife , gli autori fanno notare che la battaglia costante tra gli agenti patogeni ei loro ospiti umani è stata a lungo riconosciuta come un fattore chiave dell'evoluzione. In questo studio, gli autori notano che circa il 30 per cento di tutti gli adattamenti proteici (le proteine ​​aiutano le cellule a svolgere le loro funzioni) negli esseri umani dal momento che la loro divergenza dagli scimpanzé è stata guidata da virus. Significativamente, durante epidemie o pandemie, la popolazione colpita da un virus si estinguerà o si adatterà.

Ma cos'è esattamente una mutazione?

Una volta che un virus è entrato nel corpo del suo ospite, per infettare l'ospite inizia a replicarsi, il che significa fare copie della sua intera sequenza genetica. Ma ogni tanto il virus commette errori durante la replica. UN Blog voce sul sito web dell'Università di Harvard, spiega che questi errori, in genere un cambiamento in una singola lettera ( ogni coronavirus ha circa 30.000 lettere di RNA ) tra le migliaia nella sequenza del virus, potrebbe modificare le proprietà delle proteine ​​del virus e, quindi, modificarne le capacità. Questo cambiamento è chiamato mutazione e se è una mutazione favorevole, può conferire al virus una nuova capacità che ne favorisce la riproduzione, che aiuta il virus a diffondersi maggiormente nel corso delle generazioni.

È probabile che tali tipi di mutazioni favorevoli nel virus SARS-CoV-2 stiano dando origine a varianti emergenti. Ad esempio, è noto che la variante britannica è circa il 25-40 per cento più infettiva del virus originale.

Cosa significano le mutazioni per i vaccini?

In un commento sulla rivista Nature, due immunologi, Dennis Burton ed Eric Topol, hanno chiesto un approccio alternativo alla preparazione alla pandemia. In questo approccio, le risorse dovrebbero essere spese per lo sviluppo di 'vaccini pan-virus' in grado di fornire l'immunizzazione contro più ceppi di un virus.

FILE – In questa foto del file del 10 febbraio 2021, le persone ricevono un vaccino COVID-19 presso il Martin Luther King Senior Center a North Las Vegas. I casi di coronavirus continuano a diminuire negli Stati Uniti dopo un'impennata invernale. (AP/File)

Ciò è necessario nel contesto della SARS-CoV-2, poiché è già in evoluzione e le prime prove mostrano che alcuni dei suoi ceppi sono più facilmente trasmissibili, il che implica che quando emergono più varianti del virus, i vaccini già esistenti potrebbero essere meno efficaci contro di loro.

Sviluppo di vaccini per altri coronavirus

Mentre ci sono centinaia di coronavirus noti per infettare animali come maiali, cammelli, pipistrelli e gatti, fino ad oggi sono stati identificati sette tipi di coronavirus per infettare gli esseri umani. Negli esseri umani, i virus di solito causano malattie del tratto respiratorio superiore da lievi a moderate come il comune raffreddore. Negli ultimi due decenni, tuttavia, sono emersi coronavirus più aggressivi in ​​grado di causare malattie gravi e persino la morte nell'uomo. Questi includono SARS-CoV, MERS e ora SARS-CoV-2.

È stato scoperto che il primo coronavirus infettava gli esseri umani nel 1965, quando gli scienziati DJ Tyrrell e ML Bynoe isolarono un ceppo del virus chiamato B814 dal lavaggio nasale di un bambino maschio che aveva sintomi di raffreddore comune.

Sviluppo di vaccini per i primi quattro coronavirus umani, che includono HCoV-229E (uno dei primi ceppi descritti a metà degli anni '60), HCoV-OC43 (scoperto tra la metà degli anni '60), HCoV-NL63 e HCoV-HKU1 ( NL63 e HKU1 entrambi scoperti a Hong Kong all'inizio del 2005) non erano una priorità poiché causano solo malattie lievi. Solo due decenni fa, quando la SARS-CoV stava emergendo in Cina intorno al 2003, si sentiva la necessità di sviluppare un vaccino poiché era il primo esempio di un coronavirus umano che poteva causare malattie gravi.

gordon ramsey wiki

Scrivendo nel Giornale di Scienze Biomediche , gli autori osservano che mentre sono state sviluppate e testate varie forme di vaccini in modelli preclinici per SARS e MERS, nessuna di esse è stata approvata dalla FDA.

Perché è stato facile produrre un vaccino per SARS-CoV-2?

La risposta risiede potenzialmente nella proteina spike del virus, alcune delle quali sporgono dalla superficie del virus formando una corona, che dà il nome al virus. La proteina spike rende più facile per il virus legarsi al recettore ACE2 (sia SARS-CoV che SARS-CoV-2 si legano a questo recettore) nelle cellule umane, dopodiché il virus inizia a infettare il suo ospite. Ma questa proteina spike, che facilita la trasmissione, è anche una delle ragioni per cui i vaccini per SARS-CoV-2 sono stati sviluppati a un ritmo più veloce rispetto ai precedenti due coronavirus umani SARS e MERS, per i quali non esiste ancora un vaccino approvato.

In particolare, la progettazione del vaccino per SARS-CoV-2 è stata resa più rapida perché la proteina spike offre un'area più ampia su cui puntare il vaccino, rendendo più facile l'attivazione del sistema immunitario del corpo nella produzione di anticorpi neutralizzanti, le proteine ​​che impediscono il proteina spike dal legame con il recettore e dall'inizio dell'infezione.

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