Identificate le origini evolutive del Covid-19. I coronavirus infettivi circolano nei pipistrelli per decenni
SARS-CoV-2 è per il 96% geneticamente simile al coronavirus RaTG13 campionato in un pipistrello, ma se ne è discostato nel 1969
[30 Luglio 2020]
Lo studio “Evolutionary origins of the SARS-CoV-2 sarbecovirus lineage responsible for the COVID-19 pandemic”, pubblicato su Nature Microbiology da un team internazionale di ricercatori guidato da Maciej Boni del Center for Infectious Disease Dynamics della Pennsylvania State University e da Philippe Lemey della Katholieke Universiteit Leuven, ricostruisce la storia evolutiva di SARS-CoV-2, il virus responsabile della pandemia di Covid-19, e ha scoperto che «il lignaggio che ha dato origine al virus circolava nei pipistrelli da decenni e probabilmente include altri virus con la capacità di infettare l’uomo». Gli scienziati dell’università di Glasgow che hanno partecipato allo studio dicono che questi risultati «hanno implicazioni per la prevenzione di future pandemie derivanti da questa stirpe».
Gli altri autori dello studio sono il bioinformatico Xiaowei Jiang dell’università di Xi’an Jiaotong-Liverpool; Tommy Tsan-Yuk Lam, esperto di sanità pubblica dell’università di Hong Kong; i biologi Blair Perry e Todd Castoe dell’università del Texas – Arlington, e Andrew Rambaut dell’Institute of Evolutionary Biology, dell’università di Edimburgo. La ricerca è stata sostenuta dall’ European Research Council, dal Medical Research Council, the Research Foundation — Flanders e dalla National Natural Science Foundation of China.
Boni spiega che «I coronavirus hanno materiale genetico altamente ricombinante, il che significa che diverse regioni del genoma del virus possono essere derivate da più fonti, Questo ha reso difficile ricostruire le origini della SARS-CoV-2. Devi identificare tutte le regioni che si sono ricombinate e tracciare le loro storie. Per farlo, abbiamo messo insieme un team diversificato con esperienza in ricombinazione, datazione filogenetica, campionamento di virus ed evoluzione molecolare e virale».
Per identificare e rimuovere le regioni ricombinanti all’interno del genoma della SARS-CoV-2, il team ha utilizzato tre diversi approcci bioinformatici. Successivamente, ha ricostruito le storie filogenetiche per le regioni non ricombinanti e le ha confrontate tra loro per vedere quali virus specifici siano stati coinvolti in eventi di ricombinazione in passato. E’ cosi che gli scienziati sono stati in grado di ricostruire le relazioni evolutive tra la SARS-CoV-2 e i più noti virus presenti nei pipistrelli e nei pangolini.
Alla Pann State sottolineano che «I ricercatori hanno scoperto che il lignaggio dei virus a cui appartiene SARS-CoV-2 si è discostato dagli altri virus dei pipistrelli circa 40-70 anni fa. E’ importante sottolineare che, sebbene SARS-CoV-2 sia geneticamente simile (circa il 96%) al coronavirus RaTG13, che è stato campionato da un pipistrello ferro di cavallo Rhinolophus affinis nel 2013 nella provincia dello Yunnan, in Cina, il team ha scoperto che si è discostato dal RaTG13 da un tempo relativamente lungo, nel 1969».
Lemey evidenzia che «La capacità di stimare i tempi di divergenza dopo aver districato le storie di ricombinazione, che è qualcosa che abbiamo sviluppato in questa collaborazione, può portare a intuizioni sulle origini di molti diversi agenti patogeni virali».
Il team ha scoperto che uno dei tratti più vecchi che SARS-CoV-2 condivide con i suoi parenti è il receptor-binding domain (RBD) collocato sulla proteina Spike, che consente al virus di riconoscere e legarsi ai recettori sulla superficie delle cellule umane, Un altro autore dello studio, David Robertson, MRC-University of Glasgow Centre for Virus Research, spiega che «Questo significa che altri virus in grado di infettare l’uomo circolano nei pipistrelli ferro di cavallo in Cina».
La domanda che si fanno ora gli scienziati è «Questi virus saranno in grado di saltare direttamente dai pipistrelli agli umani o sarà necessaria una specie intermedia per fare il salto?» Secondo Robertson, «Per la er SARS-CoV-2, altri team di ricerca hanno erroneamente proposto che si siano verificati cambiamenti evolutivi chiave nei pangolini. Finora la sequenza RBD della SARS-CoV-2 è stata trovata solo in alcuni virus dei pangolini. Inoltre, l’altra caratteristica chiave ritenuta strumentale alla capacità della SARS-CoV-2 di infettare gli esseri umani – un inserimento del sito di scissione polibasico nella proteina Spike – non è stata ancora vista in un altro parente stretto del virus SARS-CoV-2 . Tuttavia, mentre è possibile che li pangolini possano aver agito come un ospite intermedio, facilitando la trasmissione di SARS-CoV-2 agli esseri umani, non esistono prove che suggeriscano che l’infezione da pangolini sia un requisito per i virus del pipistrello per passare all’uomo. Invece, la nostra ricerca suggerisce che SARS-CoV-2 probabilmente ha evoluto la capacità di replicarsi nel tratto respiratorio superiore sia dell’uomo che dei pangolini».
Il team è convinto che «La prevenzione di future pandemie richiederà un migliore campionamento tra i pipistrelli selvatici e l’implementazione di sistemi di sorveglianza delle malattie umane in grado di identificare nuovi agenti patogeni nell’uomo e rispondere in tempo reale».
Robertson evidenzia che «La chiave per una sorveglianza di successo è sapere quali virus cercare e dare la priorità a quelli che possono facilmente infettare l’uomo. Avremmo dovuto essere meglio preparati per un secondo virus SARS».
Boni conclude: «Siamo stati in ritardo nel rispondere al focolaio iniziale della SARS-CoV-2, ma questa non sarà la nostra ultima pandemia di coronavirus. Deve essere messo in atto Un sistema di sorveglianza molto più completo e in tempo reale per catturare virus come questo, quando i numeri dei casi sono ancora a doppia cifra».