Che cos’è questo virus? Il SARS-CoV-2 è una specie appartenente al genere Betacoronavirus, particolari virus a singolo filamento di RNA. Ne fanno parte anche il 229E e l’NL229E (sottogruppo A), il SARS-CoV, il MERS-CoV, l’OC43, l’HKU1 (sottogruppo B, assieme al SARS-CoV-2).

I coronavirus presentano delle protuberanze proteiche chiamate spikes, le stesse che danno loro la cosiddetta forma “a corona”. Esse hanno la funzione di legarsi alle cellule e successivamente di penetrarle. Come ci riescono? Questi virus hanno la capacità di attaccarsi all’ACE2, una glicoproteina integrale di membrana presente nelle cellule dei polmoni (ma anche del cuore e di altri organi) implicata nella regolazione della pressione e del volume sanguineo.

Nello specifico, il virus entra in contatto con le cellule attraverso il RBD (Receptor Binding Domain), una porzione del terminale dello spike che somiglia al naturale ligando del recettore ACE2. Il virus di fatto inganna la cellula e, una volta ancorata, la penetra servendosi di un’altra porzione del terminale-spike, detta sito di scissione polibasico (RRAR).

Il RBD dello spike è geneticamente la parte più variabile del coronavirus e il SARS-CoV-2 presenta un RBD con una forte affinità per le cellule umane: in poche parole, ha sviluppato la capacità di infettare gli umani e di favorirne la trasmissione.

I modelli computazionali necessari per creare un virus in laboratorio prevedono che il legame RBD-ACE2 non sia una soluzione ideale per l’infezione umana e che, allo stesso tempo, la sequenza RBD è diversa da quelle mostrate nel SARS-CoV-2002 e nel MERS-CoV; se fosse stato creato artificialmente, sarebbero state utilizzate soluzioni genetiche già conosciute nei betacoronavirus. Inoltre, il sito di scissione polibasico sul terminale-spike non è mai stato osservato prima in questi virus, rendendolo di fatto una caratteristica unica del SARS-CoV-2. È molto probabile il tutto sia frutto di una selezione naturale, piuttosto di una manipolazione genetica. La natura in questo caso è stata molto più smart di qualsiasi pool di scienziati!

Quindi, quali ipotesi sono state avanzate circa l’origine del virus? Gli scenari più accreditati sono due: (I) selezione naturale in un ospite animale prima del trasferimento zoonotico (per “zoonosi” si intende trasmissione di una qualsiasi malattia infettiva da animali a uomo e viceversa); (II) selezione naturale nell’uomo a seguito di trasferimento zoonotico.

I – Nel primo caso, si pensa l’animale ospite del virus sia un pipistrello della specie Rhinolophus affinis, della provincia cinese di Yunnan (il virus è chiamato Bat-CoV-RaTG13). Sebbene il suo genoma sia simile al 96% al SARS-CoV-2 umano, il suo RBD-spike differisce. Questo suggerirebbe che il virus del pipistrello non si leghi efficacemente all’ACE2 umano. Il pangolino malese (Manis javanica) potrebbe invece essere l’anello intermedio tra il contagio umano e i pipistrelli. Questo mammifero viene spesso cacciato e venduto illegalmente nei mercati cinesi. Già a fine ottobre 2019, al Guangdong Wildlife Rescue Center of China, sono stati scoperti due esemplari deceduti di pangolino affetti da un coronavirus molto simile al SARS-CoV-2, con un RBD altrettanto simile (un’ulteriore prova a favore della selezione naturale!). Date queste premesse, il virus avrebbe già acquisito le caratteristiche genetiche per infettare le cellule umane, prima ancora di entrarne in contatto. Il passaggio dal pangolino agli umani (il cosiddetto spillover) è avvenuto probabilmente nel mercato di Wuhan.

II – Nella seconda ipotesi, le caratteristiche genetiche di cui parlavamo sono state acquisite tramite l’adattamento durante la trasmissione indisturbata da uomo a uomo. Ciò significa che il progenitore del SARS-CoV-2 inizialmente poteva diffondersi, ma non aveva ancora quel carattere di aggressività e di efficienza nella trasmissione. Bisogna specificare infatti che i virus, a differenza delle cellule animali, sono molto superficiali nel replicarsi: commettono un sacco di errori. Tali errori possono produrre mutazioni, ma le mutazioni possono essere usate a proprio favore, secondo un principio darwiniano di sopravvivenza. Tra le molteplici mutazioni, esso ne avrà sviluppata una forma con un RBD efficace nel legare l’ACE2 e con un sito di scissione polibasico in grado di infettare la cellula umana con materiale genetico virale. Una volta acquisiti, questi adattamenti avrebbero permesso alla pandemia di esplodere e produrre un numero di casi tale da mettere in moto i vari sistemi di sorveglianza delle autorità cinesi. Questa ipotesi (I) presume quindi un periodo di trasmissione negli umani (non rilevata dalle autorità), lo sviluppo delle proprietà genetiche necessarie all’infezione delle cellule umane attraverso mutazioni e il successivo inizio epidemico in Cina, presumibilmente intorno ai primi di dicembre 2019.

L’ESTRATTO DEL TG LEONARDO (RAI 3, 2015)

È girato recentemente un estratto del TG Leonardo andato in onda su Rai 3, nel 2015. Nel video si parlava di uno studio sui coronavirus in Cina: alcuni ricercatori hanno creato un coronavirus ibrido in laboratorio e testato sui topi e su cellule umane in vitro. L’obiettivo era quello di dimostrane la potenziale contagiosità nei topi e negli uomini. Veniva citato anche l’eterno dibattito sulla pericolosità di esperimenti simili e la loro utilità in termini di rischi e guadagni. Effettivamente, questo studio ha suscitato diverse polemiche ed è diventato un piccolo caso all’interno della comunità scientifica. Vanno fatte però alcune precisazioni.

Lo studio è stato condotto all’University of North Carolina at Chapel Hill negli Stati Uniti e non in Cina; ad esso hanno preso parte due esperti cinesi del Wuhan Institute of Virology, in qualità di supervisori. I ricercatori hanno esaminato le caratteristiche di un coronavirus circolante nei pipistrelli del genere Rhinolophus presenti in Cina. Esso è simile al Cov-SARS-2002 e avrebbe il potenziale di infettare anche le cellule umane. Per dimostrarlo, è stato isolata la sequenza genetica di una proteina del suo terminale-spike (chiamata SHC014) e implementata in un SARS-CoV adattato ai topi. Questo ibrido è stato prima testato in vivo sulle cellule dei topi, successivamente in vitro, su cellule umane. È stato possibile quindi valutare la capacità infettiva della proteina SHC014, a prescindere da ulteriori mutazioni. Effettivamente, il nuovo virus è risultato efficace nel legarsi ad ACE2, nell’infettare le cellule umane e nel replicarsi (in vitro); inoltre ha provocato numero danni sostanziali nei polmoni dei topi sotto osservazione. A detta degli esperti coinvolti, lo studio ha dimostrato il potenziale rischio di pandemia, a partire da un nuovo SARS-CoV rilevati nei pipistrelli. Tutto questo nel 2015.

Il SARS-CoV-2 però è un virus diverso, ha sequenze genetiche differenti rispetto al SHC014- SARS-CoV ed è molto più pericoloso. Lo stesso TG Leonardo qualche giorno fa smentito tale l’ipotesi; un intervento di ingegneria genetica implica solitamente la sostituzione artificiale di una sola sequenza del genoma virale. Nei genomi dei virus a selezione naturale si osservano tante piccole sequenze mutate rispetto ai suoi simili predecessori: il SARS-CoV-2 ricade in questa seconda categoria. Insomma, l’ipotesi che l’attuale pandemia derivi proprio dalla fuoriuscita del SHC014-SARS-CoV dai laboratori di ricerca è altamente improbabile.

BIBLIOGRAFIA/SITOGRAFIA

– Andersen et al. (2020) – The proximal origin of SARS-CoV-2

https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9?fbclid=IwAR3QtKR9Z6C5wyVclIetOkzHggkgS_H10Sk-_y8CDoTINs10NXQo4QQEU1Q

– Menachery et al. (2015) – A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4797993/

– Zhang et al. (2020) – Pangolin homology associated with 2019-nCoV

https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2020/02/20/2020.02.19.950253.full.pdf

– Wan et al. (2020) – Receptor Recognition by the Novel Coronavirus from Wuhan, an Analysis Based on Decade-Long Structural Studies of SARS Coronavirus

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31996437

– R. Burioni – Virus, la grande sfida, Rizzoli (2020)

– TGR Leonardo COVID-19 deriva da uno spillover (origine naturale) – 26 marzo 2020

https://www.youtube.com/watch?v=BygbE8eXubI&t=9s

– LiveScience, The coronavirus did not escape from a lab. Here’s how we know.

https://www.livescience.com/coronavirus-not-human-made-in-lab.html