Uno studio condotto da ricercatori del Roslin Institute, Unioversità di Edimburgo, ha identificato 70 linee virali con il più alto potenziale di causare una pandemia globale, sottolineando l’importanza del monitoraggio dei virus legati a patogeni umani noti. Questa ricerca supporta la preparazione per future pandemie informando lo sviluppo di vaccini e diagnosi e perfezionando gli sforzi di sorveglianza per concentrarsi sui virus a RNA più minacciosi.
Comprendere l’ascendenza delle famiglie di virus può aiutare i ricercatori a individuare quali varianti possiedono il potenziale per diventare la Malattia X, l’elusivo patogeno responsabile della prossima pandemia mondiale.
Uno studio ha identificato 70 linee virali – gruppi di virus correlati – che rappresentano il rischio maggiore. La ricerca mostra che è improbabile che virus provenienti da altri background genetici causino un numero elevato di infezioni negli esseri umani.
Secondo gli esperti, i risultati dello studio sosterranno gli sforzi in corso per monitorare e prepararsi alle future pandemie, inclusa la guida allo sviluppo di vaccini e strumenti diagnostici.
La pandemia della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) ha accresciuto l’interesse nell’identificazione degli agenti patogeni che hanno maggiori probabilità di emergere e diffondersi nelle popolazioni umane. Una proposta, il Global Virome Project, è quella di condurre indagini complete sulla diversità virale nei serbatoi non umani. I mammiferi e gli uccelli sono di grande interesse; i virus umani non sono ampiamente condivisi con altri taxa. Questa idea ha attirato critiche secondo cui l’immensa portata della sfida la rende ingestibile e troppo costosa da implementare. Tuttavia, la scoperta rimane una parte fondamentale di tutte le strategie praticabili per rilevare e identificare gli agenti patogeni ad alto rischio prima che si diffondano nell’uomo.
Un passo fondamentale per rendere gestibile la sfida è lo sviluppo di metodi accurati e robusti per identificare il sottoinsieme di virus che rappresentano il rischio maggiore per l’uomo e che quindi dovrebbero essere al centro degli sforzi di sorveglianza. Attualmente esistono due approcci principali: in primo luogo, la modellizzazione sistematica del rischio ecologico dei virus catalogati (vedi, ad esempio, il progetto Spillover; Grange et al. 2021) e in secondo luogo, l’utilizzo dell’apprendimento automatico per prevedere i tratti fenotipici dai dati sulla sequenza del virus. Entrambi gli approcci o una combinazione dei due, potrebbero aiutare a identificare i virus potenzialmente in grado di infettare l’uomo anche in assenza di casi umani.
Una difficoltà con entrambi gli approcci è che i dati disponibili per queste analisi sono “incompleti, distorti e in rapida evoluzione con la scoperta di virus in corso”. Una preoccupazione specifica è che la scoperta dei virus ha storicamente dato priorità ai virus degli esseri umani rispetto a quelli di altri animali e ai virus del bestiame (che vivono in prossimità degli esseri umani) rispetto a quelli della fauna selvatica.
Comprendere la malattia X e i virus a RNA
Malattia X è il termine generico utilizzato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità per rappresentare un ipotetico agente patogeno non identificato che potrebbe rappresentare una minaccia significativa per le persone.
I virus a RNA trasportano le loro informazioni genetiche come RNA, una struttura simile al DNA . Causano molte malattie, tra cui il comune raffreddore, il Covid-19 e il morbillo, e sono stati responsabili della maggior parte delle epidemie, o pandemie globali, nella storia recente.
Il monitoraggio dei virus a RNA nelle popolazioni animali potrebbe aiutare a identificare quelli che hanno maggiori probabilità di emergere e diffondersi rapidamente negli esseri umani. Tuttavia, l’enorme numero in circolazione lo rende estremamente impegnativo e costoso.
Risultati della ricerca e potenziale epidemico
Il gruppo di ricerca guidato dall’Università di Edimburgo ha tracciato il lignaggio o albero genealogico, di 743 specie distinte di virus a RNA per tracciare il modo in cui si sono evoluti, comprese tutte le specie attualmente note per infettare gli esseri umani.
I ricercatori hanno confrontato lo sviluppo di virus strettamente zoonotici – quelli che si diffondono dagli animali all’uomo, ma non tra le persone – con virus trasmissibili dall’uomo, che possono diffondersi all’interno delle popolazioni umane.
I risultati hanno mostrato che i virus che possono diffondersi all’interno delle popolazioni umane in genere si evolvono separatamente dai virus strettamente zoonotici.
I virus trasmissibili dall’uomo spesso emergono quando virus correlati della stessa stirpe possono già diffondersi tra gli esseri umani.
I virus strettamente zoonotici storicamente non hanno portato ad epidemie nelle popolazioni umane. Avere un parente stretto che può infettare gli esseri umani, ma non diffondersi tra loro, non sembra aumentare il rischio di potenziale epidemia.
Spiegano gli autori:
“La trasmissibilità, la capacità di diffondersi all’interno delle popolazioni ospiti, è un prerequisito affinché un agente patogeno abbia un potenziale epidemico o pandemico. Qui, stimiamo la filogenesi dell’infettività e della trasmissibilità umana utilizzando 1.408 sequenze di genoma da 743 specie/tipi di virus RNA distinti in 59 generi. Ripetendo questa analisi utilizzando set di dati censurati in base alla data di scoperta del virus, esploriamo come i cambiamenti temporali nella diversità conosciuta dei virus a RNA, in particolare i recenti aumenti di virus non umani riconosciuti, abbiano alterato queste filogenesi. Nel corso del tempo, troviamo aumenti significativi nella proporzione di generi di virus a RNA che si stima abbiano uno stato ancestrale infettivo non umano, nella frazione di linee virali umane distinte che sono puramente trasmissibili all’uomo o strettamente zoonotici (rispetto alle linee miste) e in il numero di virus umani con parenti più prossimi noti per non infettare gli esseri umani. I nostri risultati sono coerenti con i virus in grado di diffondersi nelle popolazioni umane che comunemente emergono da un serbatoio non umano. Ciò è più probabile nelle linee che contengono già virus trasmissibili dall’uomo, ma è rara nelle linee che contengono solo virus strettamente zoonotici“.
Implicazioni per la preparazione alla pandemia
Il gruppo di ricerca ha avvertito che esiste ancora la possibilità che la prossima pandemia possa derivare da un virus strettamente zoonotico – come l’influenza aviaria – o da un virus completamente nuovo. Tuttavia, i risultati offrono un percorso per contribuire a semplificare la sorveglianza della malattia X tra il vasto numero di virus a RNA esistenti.
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Il Professor Mark Woolhouse, Professore di epidemiologia delle malattie infettive presso l’Università di Edimburgo, ha dichiarato: “I virus senza la giusta discendenza non sembrano causare epidemie. Tra i numeri potenzialmente enormi di virus di mammiferi e uccelli in circolazione, dovremmo concentrarci su quelli correlati ai virus umani esistenti con potenziale epidemico. Questa ricerca restringe enormemente la ricerca della prossima Malattia X”.
