(SARS-CoV-2-Immagine: Credit Public Domain).
Un nuovo studio, guidato dal Pirbright Institute che ha coinvolto l’Università di Cambridge, ha identificato i cambiamenti genetici chiave in SARS-CoV-2 – il virus che causa COVID-19 – che potrebbero essere responsabili del salto dai pipistrelli agli umani e stabilito quali animali hanno recettori cellulari che consentono al virus di entrare nelle loro cellule nel modo più efficace.
Gli adattamenti genetici identificati erano simili a quelli trovati in SARS-CoV, il virus che ha causato l’epidemia di SARS del 2002-2003, quando si è adattato ai pipistrelli per infettare gli esseri umani. Ciò suggerisce che potrebbe esserci un meccanismo comune mediante il quale questa famiglia di virus muta per passare dagli animali agli esseri umani. Questa comprensione può essere utilizzata nella ricerca futura per identificare i virus circolanti negli animali che potrebbero adattarsi per infettare gli esseri umani (zoonosi) e che potenzialmente rappresentano una minaccia pandemica.
“Questo studio ha utilizzato una piattaforma non infettiva e sicura per sondare in che modo i cambiamenti delle proteine spike influenzano l’ingresso del virus nelle cellule di diversi animali selvatici, bestiame e animali da compagnia, qualcosa di cui avremo bisogno per continuare a monitorare attentamente man mano che ulteriori varianti SARS-CoV-2 sorgeranno nei prossimi mesi “, ha affermato il Dottor Stephen Graham del Dipartimento di patologia dell’Università di Cambridge, coinvolto nello studio.
Nell’epidemia di SARS del 2002-2003, gli scienziati sono stati in grado di identificare isolati strettamente correlati sia nei pipistrelli che negli zibetti, nei quali si ritiene che il virus si sia adattato per infettare gli esseri umani. Tuttavia, nell’attuale epidemia di COVID-19 gli scienziati non conoscono ancora l’identità dell’ospite intermedio e non hanno campioni simili da analizzare. Ma hanno la sequenza di un coronavirus di pipistrello correlato chiamato RaTG13 che condivide il 96% di somiglianza con il genoma della SARS-CoV-2. Il nuovo studio ha confrontato le proteine spike di entrambi i virus e ha identificato diverse importanti differenze.
SARS-CoV-2 e altri coronavirus usano le loro proteine spike per entrare nelle cellule legandosi ai loro recettori di superficie, ad esempio ACE2. Come un lucchetto e una chiave, la proteina spike deve avere la forma giusta per adattarsi ai recettori della cellula, ma i recettori di ogni animale hanno una forma leggermente diversa, il che significa che la proteina spike si lega ad alcuni meglio di altri.
Per esaminare se queste differenze tra SARS-CoV-2 e RaTG13 fossero coinvolte nell’adattamento di SARS-CoV-2 all’uomo, gli scienziati hanno scambiato queste regioni ed hanno esaminato quanto bene queste proteine spike risultanti legassero i recettori ACE2 umani.
I risultati, pubblicati sulla rivista PLOS Biology, hanno mostrato che le proteine spike di SARS-CoV-2 contenenti regioni RaTG13 non erano in grado di legarsi efficacemente ai recettori ACE2 umani, mentre le proteine spike di RaTG13 contenenti regioni SARS-CoV-2 potrebbero legarsi in modo più efficiente ai recettori umani, sebbene non allo stesso livello della proteina spike SARS-CoV-2 non modificata. Ciò indica potenzialmente che cambiamenti simili nella proteina spike di SARS-CoV-2 si sono verificati storicamente, il che potrebbe aver svolto un ruolo chiave nel consentire al virus di superare la barriera delle specie.
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I ricercatori hanno anche studiato se la proteina spike SARS-CoV-2 potesse legarsi ai recettori ACE2 di 22 animali diversi per accertare quale di questi, se ce ne fossero, potrebbe essere suscettibile alle infezioni. Hanno dimostrato che i recettori dei pipistrelli e degli uccelli hanno prodotto le interazioni più deboli con SARS-CoV-2. La mancanza di legame ai recettori dei pipistrelli aggiunge peso all’evidenza che SARS-CoV-2 probabilmente ha adattato la sua proteina spike quando è passata dai pipistrelli alle persone, possibilmente tramite un ospite intermedio.
I recettori ACE2 del cane, del gatto e del bestiame sono stati identificati come i più forti interattori con la proteina spike SARS-CoV-2. Un ingresso efficiente nelle cellule potrebbe significare che l’infezione può essere stabilita più facilmente in questi animali, sebbene il legame del recettore sia solo il primo passo nella trasmissione virale tra diverse specie animali.
“Come abbiamo visto con i focolai negli allevamenti di visoni danesi l’anno scorso, è essenziale capire quali animali possono essere infettati da SARS-CoV-2 e come le mutazioni nella proteina virale spike cambiano la sua capacità di infettare specie diverse”, ha detto Graham.
La suscettibilità di un animale alle infezioni e la sua successiva capacità di infettare gli altri dipende da una serie di fattori, tra cui se SARS-CoV-2 è in grado di replicarsi una volta all’interno delle cellule e la capacità dell’animale di combattere il virus. Sono necessari ulteriori studi per capire se il bestiame e gli animali da compagnia potrebbero essere ricettivi all’infezione da COVID-19 da parte dell’uomo e fungere da serbatoi per questa malattia.
Fonte: Università di Cambridge
