SARS-CoV-2 è un ceppo virale della specie coronavirus, facente parte del genere Betacoronavirus (famiglia Coronaviridae).
Virus: cosa sono?
Un virus è un organismo con un’organizzazione non cellulare caratterizzato da un involucro proteico o capside che racchiude un solo tipo di acido nucleico, DNA o RNA, e che si duplica solo nelle cellule che infetta, essendo un parassita endocellulare obbligato.
Inoltre, la sua proliferazione avviene attraverso l’assemblaggio dei costituenti principali, nell’ospite.
In particolare, i virus sono specie-specifici e possono esistere come entità extracellulari, ossia come virioni completi di capside ed acido nucleico e in tale forma sono inerti, ovvero, persistono in ambiente ma non si moltiplicano, e come entità intracellulari, ovvero come forma in cui il virus si replica.
Coronavirus: caratteristiche generali
Specificamente, i Coronavirus sono virus a RNA+ a singolo filamento, il cui capside presenta sia una componente lipidica che una componente proteica.
Il genoma a RNA è rivestito dalla proteina N, che forma un capside filamentoso a sua volta rivestito da una membrana lipidica con proteine virali di superficie, come la glicoproteina spike (S) e l’emoagglutinina esterasi dimerica (HE).
In particolare, la spike consente l’ingresso delle particelle virali nelle cellule infettate.
Inoltre, la parte lipidica in rosso in figura, ci fa capire il motivo per cui una buona norma per combattere la diffusione di tale virus è l’utilizzo di detergenti.
Il nome “Coronavirus” si riferisce proprio all’aspetto caratteristico dei virioni che, come possiamo notare in questa foto al TEM, presentano delle proiezioni superficiali, dovute ai cosiddetti peplomeri di S e HE che formano delle vere e proprie punte, le quali conferiscono al virus un aspetto a corona.
Ceppi di Coronavirus: Sars-CoV-2
Attualmente, riconosciamo 7 ceppi capaci di infettare l’uomo:
- i 4 ceppi classici del raffreddore, isolati già da molti anni;
- il ceppo isolato nel 2002 responsabile dell’epidemia di SARS, responsabile di una sindrome respiratoria acuta all’epoca abbastanza contenuta;
- quello isolato nel 2012 responsabile dell’epidemia di MERS, molto circoscritta;
- il ceppo responsabile dell’epidemia attuale del 2020, isolato per la prima volta nel 2019 nella città di Wuhan, in Cina.
Il SARS-CoV-2, conosciuto anche come Wuhan Coronavirus, è responsabile della
malattia detta COVID-19, acronimo di “Coronavirus Disease 19”. Tale ceppo è stato identificato come nuovo ceppo virale in quanto presenta una somiglianza genetica del 70% circa con il SARSCoV del 2002.
In generale, un ceppo virale si distingue da un altro quando questi hanno un grado
di differenza genetica superiore al 5-10%.
Specificamente, due ceppi hanno il 90% di identità genetica tra loro allora si parla dello stesso ceppo virale.
Più propriamente, una regola assoluta di definizione di ceppo potrebbe essere o a livello di identità genetica oppure al livello di specificità d’ospite.
Pertanto, due virus, anche molto simili geneticamente, che hanno diversa specificità
d’ospite apparterranno a due ceppi diversi.
Proprio per le loro caratteristiche genetiche, i Coronavirus possono essere raggruppati in diversi generi e i tre ceppi più pericolosi appartengono al genere β-Coronavirus.
Pipistrello: serbatoio naturale di Coronavirus
Questi tre ceppi provengono tutti da un serbatoio naturale di Coronavirus, ovvero dai pipistrelli. Tali mammiferi volanti rappresentano pertanto l’ospite primario di questi virus, i quali hanno avuto almeno un ospite intermedio prima di infettare l’ospite definitivo (l’uomo) ed acquisire,quindi, la capacità di trasmettersi da uomo a uomo.
In particolare, le specie di pipistrelli esistenti sono diverse e si stima che coprano circa il 20% di tutte le specie di mammiferi, motivo per cui rappresentano un ottimo serbatoio.
Non a caso, già i due casi precedenti di epidemie ebbero origine proprio da un pipistrello che trasmise il virus, come ospite primario, alla cosiddetta specie di transito o ospite intermedio, si ritiene rispettivamente una civetta ed un cammello nella SARS-CoV e nella MERS-CoV. Successivamente, tali ospiti intermedi trasmisero i Coronavirus, responsabili di tali epidemie nell’uomo.
Per quanto riguarda il SARS-CoV-2, si è certi che l’ospite primario siano i pipistrelli, non è ancora stato completamente compreso invece quale sia l’ospite intermedio. A tal proposito, è stato ipotizzato che questo sia il pangolino.
Alla ricerca dell’ospite intermedio
Per comprendere quali specie siano coinvolte nella trasmissione di un determinato ceppo virale, si eseguono dei cosiddetti BLAST, ovvero, con dei particolari software, si confrontano le sequenze geniche (Software BLAST-N o Nucleotide) e proteiche (Software BLAST-P o Protein) appartenenti a specie diverse e, mettendole in allineamento, si crea un albero filogenetico, per cui in funzione del grado di somiglianza delle sequenze si può constatare quali siano le coppie di specie più vicine.
Genoma di Sars-CoV-2
Il genoma di SARS-CoV-2 è molto semplice ed è costituito da circa 30.000 nucleotidi.
Tale genoma presenta, all’estremità 5’, una lunga sequenza che codifica per la poliproteina ORF1ab, seguita dalle sequenze che codificano per le quattro proteine strutturali principali dell’envelope, della matrice, del nucleocapside, della membrana e della glicoproteina spike di superficie, che serve a contattare la cellula ospite della mucosa respiratoria.
Nella replicazione del genoma non interviene la DNA polimerasi che ha attività di correzione degli errori, bensì l’RNA polimerasi RNA dipendente.
Per questo motivo, gli errori sono più frequenti, si accumulano e determinano l’elevata capacità del virus di mutare.
Sars-Cov-2 creato in laboratorio?
Recentemente, ha destato molto clamore il diffondersi di un vecchio servizio televisivo di TGR Leonardo in cui si riportavano i dati di un gruppo di ricerca cinese
circa uno studio pubblicato su Nature nel novembre del 2015.
L’oggetto di tale ricerca era quello di verificare come i Coronavirus dei pipistrelli potrebbero potenzialmente causare l’insorgenza di patologie SARSlike nella popolazione umana.
Lo scopo della ricerca
In questo studio si è andati ad accelerare l’evoluzione naturale effettuando
un’evoluzione in vitro, inserendo nel genoma di un Coronavirus di pipistrello il gene della proteina spike specifico per la cellula umana. In questo modo, tale virus potrebbe infettare l’uomo direttamente dal pipistrello.
Però, lo scopo di questa ricerca era proprio quello di tentare di capire quali potessero essere le migliori strategie terapeutiche per un’eventuale emergenza causata da questi virus.
Pertanto, lo studio aveva delle premesse positive ed interessanti, in quanto nel 2015 già si erano verificate due epidemie causate da Coronavirus, la SARS e la MERS, e quindi si era previsto uno scenario futuro di emergenza da parte di un altro Coronavirus.
Questi studi vennero avviati dopo l’approvazione del Comitato di Biosicurezza della North Carolina University, il quale approvò il protocollo sperimentale intitolato “infezioni generate da cloni di SARS-like CoV di pipistrelli”.
La diffusione di questo vecchio servizio televisivo, com’era prevedibile, ha innescato l’avanzare di dubbi e teorie complottistiche, secondo le quali si sarebbe perso il controllo di questo virus chimera e l’attuale pandemia sarebbe l’effetto di quello studio avviato nel 2015.
La realtà dei fatti
In realtà, quando si realizza un organismo chimera, è come se si lasciasse all’interno del genoma di quel virus una firma molecolare, ovvero una sequenza di una certa dimensione creata ad hoc ed inserita in modo tale da restare in una precisa posizione nel genoma chimerico.
Ad esempio, oggi in E. coli si produce l’insulina umana perché il gene umano dell’insulina è stato inserito nel genoma di tale batterio. Per poter effettuare tale inserimento ci devono essere delle particolari sequenze di plasmidi, necessarie per l’inserzione di un pezzo di DNA umano nel genoma di E. coli.
Analogamente, per inserire il gene spike, per esempio, del CoV di pangolino in quello di pipistrello occorre usare delle sequenze specifiche che possono favorire questa ricombinazione.
Dunque, nel sequenziamento del genoma di un eventuale organismo chimera, si dovrebbero osservare, ad esempio, duplicazioni di RNA che non esistono in natura.
Ebbene, dopo aver isolato più e più volte, in vari paesi, il genoma dell’attuale Coronavirus e conoscendo il genoma del CoV chimerico, si è visto che non è presente
alcuna firma molecolare nel genoma di SARS-CoV-2 che possa indicare una sua eventuale manipolazione umana.
Quindi, ad oggi, questa teoria complottista è assolutamente infondata.
Giovanna Spinosa
Fonti
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jmv.25766;
- https://www.nature.com/articles/nm1024;
- https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejme2001126.
Crediti delle immagini
- Figura 1: https://www.efsa.europa.eu/en/news/coronavirus-no-evidence-food-source-or-transmission-route;
- Figura 2: https://www.scienzainrete.it/articolo/coronavirus-e-salute-umana-dalla-sars-al-nuovo-virus-di-wuhan/guido-poli-elisa-vicenzi/2020;
- Immagine 3: https://www.efsa.europa.eu/en/news/coronavirus-no-evidence-food-source-or-transmission-route;
- Immagine 4: http://www.ecograffi.it/tag/covid19/.
