(Vaiolo delle scimmie-Immagine Credit Public Domain).
In alcuni campioni, grandi porzioni del genoma del virus del vaiolo deklle scimmie sono scomparse, ma sarà difficile capire se le mutazioni influiranno sul suo comportamento.
Mentre i ricercatori del Dipartimento della Salute del Minnesota a St. Paul stavano sequenziando campioni del virus del vaiolo delle scimmie alcuni mesi fa, hanno fatto una scoperta sorprendente. In un campione raccolto da una persona infetta, mancava un grosso pezzo del genoma del virus e un altro pezzo si era spostato in un punto completamente diverso della sequenza.
Crystal Gigante, microbiologo presso i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie ad Atlanta, in Georgia, è stato chiamato per aiutare a esaminare le mutazioni. Lei e i suoi colleghi hanno trovato eliminazioni e riarrangiamenti simili in una manciata di altri genomi del vaiolo delle scimmie raccolti negli Stati Uniti, secondo un rapporto pubblicato il 17 settembre sul server di prestampa bioRxiv che non è stato sottoposto a revisione tra pari.
Sebbene gli scienziati non siano allarmati, stanno monitorando attentamente la situazione per capire perché sono comparse le alterazioni e cosa potrebbero significare per l’epidemia globale di vaiolo delle scimmie. “Queste mutazioni ricordano chiaramente che anche i poxvirus, che sono virus del DNA che tendono ad evolversi più lentamente dei virus a RNA, come il coronavirus SARS-CoV-2, cambieranno nel tempo”, afferma Elliot Lefkowitz, virologo computazionale dell’Università di Alabama a Birmingham. “E più il virus del vaiolo delle scimmie viene trasmesso tra gli esseri umani”, aggiunge, “più opportunità avrà di evolversi”.
Le mutazioni valutate da Gigante non erano le alterazioni di una sola lettera che gli scienziati sono abituati a vedere nel genoma SARS-CoV-2. In alcuni casi, interi geni erano scomparsi: in un campione di una persona infetta in Florida mancava un tratto di circa il 7% del genoma. “Ma è troppo presto per dire se le mutazioni sono benefiche, neutre o dannose per il virus”, dice Lefkowitz. Se i funzionari sanitari rilevano un aumento del numero di campioni di virus portatori di queste mutazioni, questo potrebbe essere un possibile segnale che stanno aiutando il virus a diffondersi.
Strategie mutazionali
Le grandi cancellazioni e riarrangiamenti segnalati per la prima volta in Minnesota non hanno sorpreso Eneida Hatcher, virologa evoluzionista presso il National Center for Biotechnology Information di Bethesda, nel Maryland. Nel 2015, è stata coautrice di uno studio con Lefkowitz che mostra che tali mutazioni sono comuni nella maggior parte dei poxvirus e che la maggior parte dei geni che distruggono si trovano verso le regioni terminali del genoma virale. “È stato davvero bello vedere replicate alcune delle strategie mutazionali che abbiamo visto in passato”, afferma Hatcher.
Gli orthopoxvirus, un genere di poxvirus che include il virus del vaiolo delle scimmie e il virus del vaiolo che causa il vaiolo, condividono un nucleo di circa 174 geni al centro dei loro genomi. Ma le loro regioni terminali sono più variabili e contengono meno geni essenziali. “Si pensa che alcuni dei geni in queste regioni codifichino proteine che aiutano a disarmare le risposte immunitarie degli ospiti e sono adattati per infettare ospiti specifici”, afferma Lefkowitz. Ciò è alla base di un’ipotesi sul motivo per cui variola (virus del vaiolo umano) è diventata abile nell’infettare gli esseri umani: nell’arco di migliaia di anni, una versione precedente del virus potrebbe aver perso i geni dai suoi termini che gli avevano permesso di infettare un’ampia gamma di specie animali e alla fine è diventato uno specialista nell’infettare gli esseri umani. (Prima che il vaiolo fosse eradicato, uccise circa tre persone su dieci che ne furono infettate).
Alcuni scienziati temono che una situazione simile possa verificarsi con il vaiolo delle scimmie, che attualmente è più generico; può infettare molti mammiferi, comprese diverse specie di roditori e umani.
Ma prevedere come cambierà il comportamento del virus del vaiolo delle scimmie mentre muta è difficile perché i ricercatori non hanno ancora caratterizzato la funzione di molti geni nel suo ampio genoma. “Ad esempio, sebbene i ricercatori abbiano scoperto per la prima volta che due ceppi del virus del vaiolo delle scimmie si stavano diffondendo in Africa più di 17 anni fa, stanno ancora lottando per determinare con precisione quali geni siano responsabili della differenza nel tasso di mortalità tra i due”, afferma Lefkowitz. Il tasso di mortalità per uno di loro – clade I, che è predominante in Africa centrale – è di circa il 10%. Clade II, che circola nell’Africa occidentale, ha un tasso di mortalità compreso tra l’1% e il 3% circa.
Vedi anche:Il virus del vaiolo delle scimmie diventerà più pericoloso?
Collaborazione sul genoma
Analizzando le sequenze del vaiolo delle scimmie, i ricercatori stanno anche imparando di più su come il virus potrebbe aver innescato l’epidemia globale. Gli scienziati hanno notato uno schema di mutazioni di una sola lettera, separato dai cambiamenti individuati per la prima volta in Minnesota, che sembra essere un’impronta genetica della battaglia in corso tra il sistema immunitario umano e il virus. Utilizzando i dati raccolti finora per calcolare approssimativamente il numero di queste mutazioni previste ogni anno, i ricercatori hanno stimato che il ceppo responsabile dell’epidemia globale è passato dagli animali all’uomo all’inizio del 2016. È più di un anno e mezzo prima che il ceppo fosse rilevato nell’uomo per la prima volta da funzionari sanitari nigeriani, che hanno dichiarato un focolaio nel loro paese che non si è mai completamente concluso.
La buona notizia è che, sebbene il virus del vaiolo delle scimmie continui ad evolversi, nessuna mutazione ha interessato la parte del suo genoma che codifica per una proteina presa di mira dal Tecovirimat, un farmaco antivirale in fase di sperimentazione per l’uso contro il vaiolo delle scimmie negli esseri umani . Ma alla fine potrebbero emergere problemi nei test diagnostici. Per rilevare il virus del vaiolo delle scimmie nei campioni, i tecnici eseguono una reazione a catena della polimerasi (PCR) per rilevare le sequenze bersaglio nel genoma del virus. Gigante e i suoi colleghi hanno scoperto che una delle due copie di un bersaglio del vaiolo delle scimmie era stata cancellata in uno dei campioni che avevano analizzato. Sebbene il test PCR abbia restituito un risultato positivo, gli autori avvertono che questi tipi di mutazione potrebbero renderla inefficace.
“L’attenzione globale sul vaiolo delle scimmie aiuterà i ricercatori a comprendere non solo il virus che causa la malattia, ma anche i poxvirus più in generale“, afferma Hatcher. “Prima di quest’anno esistevano solo circa 100 genomi quasi completi del vaiolo delle scimmie”, dice. “Ora, circa 2.000 sono stati depositati in depositi internazionali consolidati. Sono molto felice di vedere che l’atteggiamento collaborativo internazionale nei confronti della sorveglianza e delle sequenze genomiche” è continuato oltre la pandemia di COVID-19″.
Fonte: Nature
