(SARS-CoV-2-Immagine Credit Scitechdaily).
Per combattere la pandemia a lungo termine, è fondamentale capire perché una variante SARS-CoV-2 prevale su un’altra. Uno studio internazionale condotto dall’Istituto di Virologia e Immunologia e dall’Università di Berna, in collaborazione con il Friedrich-Loeffler-Institut in Germania, ha fornito importanti risposte confrontando in parallelo la diffusione e la trasmissione di diverse varianti emergenti. Questo approccio è ora applicabile al confronto di nuove varianti, come delta e omicron.
Questo studio unico è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica Nature.
Mentre nuove varianti SARS-CoV-2 continuano ad emergere e guidano la pandemia, l’Istituto di Virologia e Immunologia (IVI) e l’Università di Berna con collaboratori internazionali hanno studiato varianti emergenti nell’interazione animale ( in vivo ) e biofisica e coltura cellulare ( modelli in vitro ). L’originalità di questo nuovo studio è di aver messo le varianti in concorrenza diretta in più modelli per rivelare perché alcune varianti avevano un reale vantaggio per diffondersi a livello globale.
Secondo Charaf Benarafa, autore senior dello studio: “Prese in modo indipendente, ciascuna delle varianti sembra essere efficace quanto il loro capostipite, il virus iniziale: è difficile separarle. Ricreando le condizioni naturali di competizione, in cui una variante emergente e il suo progenitore sono contemporaneamente presenti, diventa possibile rilevare veramente quale variante si propagherà preferenzialmente e sarà trasmessa a un altro individuo. La sfida del nostro studio è stata quella di associare diversi modelli sperimentali per comprendere meglio questi meccanismi; e le analisi combinate ci hanno permesso di discriminare le differenze tra le varianti”.
Alpha vince nei modelli restrittivi, mentre beta è il “grande perdente”
La competizione tra le varianti alfa e beta e il loro progenitore mostra chiaramente che la variante alfa ha un vantaggio. Charaf Benarafa spiega: “I modelli più restrittivi di competizione virale ci hanno mostrato che la variante alfa domina e si diffonde meglio nel tratto respiratorio superiore e trasmette in modo più efficiente. Tutti i modelli hanno anche mostrato che la variante beta è il “grande perdente“. Sembra che la variante beta abbia beneficiato di circostanze epidemiologiche favorevoli per svilupparsi localmente. D’altra parte, la variante alfa, che si è diffusa a livello globale, ha dimostrato il suo elevato potenziale di trasmissione intrinseco attraverso le sue mutazioni spike.
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Nel frattempo, stanno emergendo altre varianti
Prevedere quale variante si diffonderà meglio e perché, continua a essere una sfida. Solo studi approfonditi possono fornire una migliore comprensione dei fattori associati a questa diffusione. Secondo Charaf Benarafa, “è con una combinazione di diversi modelli in vitro e in vivo che sono stati in grado di consolidare i nostri risultati per spiegare il predominio della variante alfa in popolazioni immunologicamente naïve. Ora che una parte significativa della popolazione è vaccinata, dovremo anche considerare l’impatto dell’immunità a vantaggio dei nuovi mutanti emergenti”.
Spiegano gli autori:
“Le varianti emergenti di preoccupazione (VOC) guidano la pandemia SARS-CoV-2. È necessaria una valutazione sperimentale della replicazione e della trasmissione dei principali COV rispetto ai progenitori per comprendere i meccanismi emergenti di successo dei COV. Qui, mostriamo che le proteine spike (S) Alpha e Beta hanno una maggiore affinità con il recettore dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (hACE2) umano rispetto alla variante progenitrice (wt-S 614G ) in vitro. Eppure Alpha e wt-S 614G avevano una cinetica di replicazione simile nelle colture epiteliali delle vie aeree nasali umane, mentre Beta è stato superata da entrambi. In vivo, gli esperimenti di competizione hanno mostrato un chiaro vantaggio fitness di Alpha rispetto alla variante progenitrice (wt-S 614G) in furetti e due modelli murini, dove le sostituzioni in S erano i principali fattori di vantaggio. Nei criceti, supportando livelli di replicazione elevati, Alpha e wt-S 614G avevano una forma fisica comparabile. Al contrario, Beta è stato superato da Alpha e wt-S 614G nei criceti e nei topi che esprimono hACE2. Il nostro studio evidenzia l’importanza di utilizzare più modelli per la caratterizzazione completa della forma fisica dei VOC e dimostra l’adattamento di Alpha verso una maggiore replicazione del tratto respiratorio superiore e una maggiore trasmissione in vivo in modelli restrittivi, mentre Beta non riesce a superare i ceppi contemporanei negli animali naïve”.
Fointe:Nature
