Come la SARS-CoV-2 si diffonde nel mondo, sta mutando, in altre parole sta acquisendo cambiamenti genetici.
Mentre l’idea di “mutazione virale” può sembrare preoccupante, è importante capire che molte di queste mutazioni sono minori e non hanno un impatto generale sulla velocità di diffusione del virus o potenzialmente sulla gravità dell’infezione virale. In effetti, alcune mutazioni potrebbero rendere il virus meno infettivo.
Molte delle nostre conoscenze su come i virus cambiano per sfuggire all’immunità naturale o provocata dai vaccini provengono dall’osservazione del virus dell’influenza e dal costante aggiornamento dei vaccini contro l’influenza. I virus dell’influenza cambiano in due modi principali, la deriva antigenica e lo spostamento antigenico.
Un confronto delle somiglianze e delle differenze tra i coronavirus e i virus dell’influenza può aiutarci a capire come queste somiglianze e differenze potrebbero influenzare i potenziali vaccini COVID-19.
Deriva antigenica
Quando un virus si replica, i suoi geni subiscono “errori di copia” casuali (cioè mutazioni genetiche). Nel tempo, questi errori di copiatura genetica possono, tra gli altri cambiamenti del virus, portare ad alterazioni nelle proteine di superficie del virus o antigeni.
Il nostro sistema immunitario usa questi antigeni per riconoscere e combattere il virus. Quindi, cosa succede se un virus muta per eludere il nostro sistema immunitario?
Nei virus dell’influenza, le mutazioni genetiche si accumulano e causano la “deriva” dei suoi antigeni – il che significa che la superficie del virus mutato appare diversa da quella del virus originale.
Quando il virus dell’influenza deriva abbastanza, i vaccini contro i vecchi ceppi del virus e l’immunità da precedenti infezioni da virus influenzale non funzionano più contro i nuovi ceppi derivati. Una persona diventa quindi vulnerabile ai nuovi virus influenzali mutati.
La deriva antigenica è uno dei motivi principali per cui il vaccino antinfluenzale deve essere rivisto e aggiornato ogni anno, per stare al passo con il virus dell’influenza che cambia.
Potrebbe succedere anche con la SARS-CoV-2?
Da quanto osservato finora sull’evoluzione genetica della SARS-CoV-2, sembra che il virus stia mutando relativamente lentamente rispetto ad altri virus a RNA. Gli scienziati pensano che ciò sia dovuto alla sua capacità di “correggere” le nuove copie di RNA. Questa funzione di correzione non esiste nella maggior parte degli altri virus a RNA, compresa l’influenza. Gli studi condotti fino ad oggi stimano che il nuovo coronavirus muta ad un ritmo circa quattro volte più lento del virus dell’influenza, noto anche come virus dell’influenza stagionale. Anche se il SARS-CoV-2 sta mutando, finora non sembra andare alla deriva dal punto di vista antigenico. Va notato, tuttavia, che la SARS-CoV-2 è un virus di recente scoperta che infetta gli esseri umani. Ci sono ancora molte incognite, e la nostra comprensione del virus SARS-CoV-2 continua a crescere
Questo tasso di mutazione relativamente lento per la SARS-CoV-2 ci fa sperare che i candidati al vaccino SARS-CoV-2 abbiano potenzialmente un ostacolo in meno per offrire la capacità di fornire protezione per un lungo periodo di tempo.
Spostamento antigenico
I virus dell’influenza subiscono uno spostamento antigenico, un cambiamento improvviso e importante negli antigeni del virus che avviene meno frequentemente della deriva antigenica.
Si verifica quando due ceppi di virus dell’influenza diversi, ma correlati, infettano una cellula ospite allo stesso tempo. Poiché i genomi dei virus dell’influenza sono formati da 8 pezzi separati di RNA (chiamati “segmenti di genoma”), a volte questi virus possono “accoppiarsi”, in un processo chiamato “riassortimento”. Durante il riassortimento, i segmenti del genoma di due virus dell’influenza possono combinarsi per creare un nuovo ceppo di virus dell’influenza.
I risultati del riassortimento sono un nuovo sottotipo di virus, con antigeni che sono una miscela dei ceppi originali.
Quando avviene un riassortimento, la maggior parte delle persone hanno poca o nessuna immunità contro il nuovo virus risultante (come mostrato dai segni “x” sotto). I virus che emergono come risultato di uno spostamento antigenico sono quelli che più probabilmente causano pandemie.
I coronavirus non hanno genomi segmentati e non possono riassortire. Invece, il genoma del coronavirus è fatto di un singolo pezzo di RNA molto lungo. Tuttavia, quando due coronavirus infettano la stessa cellula, possono ricombinarsi, il che è diverso dal riassortimento. Nella ricombinazione, un nuovo singolo genoma di RNA è cucito insieme da pezzi dei genomi dei due coronavirus “genitori”. Non è efficiente come il riassortimento, ma gli scienziati credono che i coronavirus si siano ricombinati in natura.
Quando questo accade, gli scienziati identificano il virus risultante come un “nuovo coronavirus”. La generazione di un nuovo coronavirus, anche se avviene con un meccanismo diverso dallo spostamento antigenico nei virus dell’influenza, può avere una conseguenza simile, con una diffusione pandemica.
In alternativa, i virus influenzali pandemici possono talvolta sorgere, non per riassortimento ma per “zoonosi”, quando un virus influenzale che infetta altri animali, spesso uccelli o maiali, fa il salto nell’uomo e inizia a diffondersi.
Questo succede anche con i coronavirus, con nuovi coronavirus umani, o geni di nuovi coronavirus umani, provenienti da coronavirus ancestrali che hanno infettato altri animali, come pipistrelli, cammelli o pangolini.
Ad oggi, abbiamo visto i coronavirus agire come i virus dell’influenza nel generare focolai e ora una pandemia da processi di ricombinazione e zoonosi che generano nuovi coronavirus umani (simili allo spostamento antigenico e all’origine zoonotica dei nuovi sottotipi di virus dell’influenza umana).
Finora, abbiamo visto i coronavirus umani mutare ma non subire la deriva antigenica. Questa è una buona notizia per i vaccini dei coronavirus. Tuttavia, date le somiglianze tra il comportamento dei virus dell’influenza e dei coronavirus, ci sono ampie ragioni per rimanere vigili per la possibilità di futuri cambiamenti antigenici nella SARS-CoV-2 e per essere preparati a modificare un potenziale vaccino COVID-19, se necessario.
Si può dire che i virus dell’influenza hanno subito una mutazione antigenica.