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L'infettivologo Carlo Ferrari

«Tre le varianti insidiose del virus. Ma i vaccini restano un'arma efficace»

23 gennaio 2021, 05:08

«Tre le varianti insidiose del virus. Ma i vaccini restano un'arma efficace»

Monica Tiezzi

Ci può spiegare cosa caratterizza la «variante» di un virus e perché avviene questa mutazione?

Per capire il concetto di variante bisogna considerare che tutti virus posseggono una struttura interna, definita “genoma", che contiene tutte le informazioni che sono necessarie al virus per le sue attività vitali, comprese le informazioni che conducono alla sintesi delle componenti strutturali dei virus, fra cui le più importanti sono le proteine, costituite da tanti piccoli frammenti chiamati aminoacidi, che rappresentano quindi le componenti elementari delle proteine.

I genomi possono essere costituiti da RNA o DNA, la cui presenza rende il virus infettante. Quindi, particelle virali il cui genoma sia stato inattivato diventano innocue, non infettanti, e questo è il principio su cui si basano le vaccinazioni con vaccini inattivati, cioè costituiti da virus uccisi e quindi privi della loro anima pulsante, il genoma.

Le varianti di un virus sono definite dalla presenza di cambiamenti a carico del loro genoma, che ne modificano la sequenza originale. Questi cambiamenti del genoma possono condurre a sostituzioni di singoli aminoacidi, oppure alla perdita o all’acquisizione di più aminoacidi all’interno di una proteina.

La comparsa di varianti, in particolare di mutazioni che cambiano singoli aminoacidi, è tanto più frequente quanto più il virus si moltiplica rapidamente, perché replicandosi può incorrere in errori nella produzione dei nuovi genomi. Questi errori sono del tutto casuali e possono realizzarsi in ogni singola porzione del virus.

Ci sono virus più propensi a mutare?

Sì, quelli che non posseggono meccanismi di correzione degli errori accumulati nel processo di replicazione del loro genoma. In genere i virus ad RNA mutano più di quelli a DNA. Covid-19, virus a RNA, tende nel tempo a mutare, però non così rapidamente come altri virus, quali i virus dell’epatite C e B e il virus dell’HIV. Muta meno anche rispetto al virus dell’influenza, circa la metà.

A seconda di dove si realizzano casualmente le mutazioni, possono realizzarsi cambiamenti più o meno importanti della struttura virale, come quelli descritti per le varianti recentemente comparse in Covid-19, che a causa di sostituzioni di singoli aminoacidi in posizioni cruciali della struttura del virus deputata a legarsi con le cellule umane da infettare, acquisiscono una maggiore capacità di infettare e di diffondersi.

Si parla molto nelle ultime settimane di tre varianti del Covid: inglese, sudafricana e brasiliana. Ma quante altre varianti sono state finora identificate?

È ovvio, in base a quanto ho spiegato, che le varianti possono essere moltissime; fanno parte della natura dei virus e saranno di più e più frequenti nel caso di virus molto propensi a mutare. Molte di queste varianti possono essere del tutto silenti, perché non portano a modifiche di strutture importanti del virus. Altre invece possono incidere profondamente sulle modalità di interazione del virus con le cellule umane. È questo il caso delle varianti descritte in Inghilterra, Sudafrica e Brasile.

Oltre a queste varianti, è da considerare che nel corso del 2020 era già stata descritta una variante con una mutazione in posizione 614, che aveva determinato un aumento dell’infettività e dalla trasmissione del virus e che ha preso il posto in tutto il mondo del virus iniziale partito dalla Cina. D’altronde erano già state descritte altre modifiche del genoma caratterizzate da perdite di sue parti a livello di una regione cosiddetta non strutturale, che avevano portato ad una diminuzione dell’aggressività del virus. Queste varianti, che avrebbero potuto diminuire la gravità delle infezioni, non si sono purtroppo diffuse a livello mondiale, come nel caso invece della variante 614.

Quali sono le caratteristiche della variante inglese? Risponde ai vaccini finora messi a punto?

Questa variante è costituita da una serie di mutazioni, alcune delle quali a livello di quella struttura superficiale del virus che permette il legame del virus con uno specifico recettore, chiamato ACE-2, presente sulla superficie delle cellule del polmone. Questa struttura proteica superficiale di Covid-19 viene denominata spike. Le mutazioni della variante inglese portano a cambiamenti della struttura di questa proteina che la rendono capace di legarsi più efficientemente con il recettore delle cellule polmonari, facilitando quindi l’infezione e la trasmissione dell’infezione, che si calcola aumentino di circa il 70%, rispetto ai virus che non contengono queste mutazioni. Questa variante non provoca malattie più severe e non abbiamo dati che dimostrino che possa inibire l’efficacia della vaccinazione.

E la variante sudafricana? Anche contro questa possono essere efficaci i vaccini attuali?

Anche la variante sudafricana contiene mutazioni della proteina spike, in particolare in posizione 501, presente anche nella variante inglese, che le conferiscono una maggiore capacità di trasmissione. Questa variante è associata a più alte quantità di virus nel soggetto infettato, ma non ci sono prove che possa determinare malattie più severe o interferire sull'effetto proteggente della vaccinazione.

Quali sono le peculiarità della variante brasiliana? E' vero che sarebbe quella con le mutazioni più preoccupanti, in grado di rendere inefficaci i vaccini?

Mutazioni a livello della porzione della proteina spike che lega il recettore sono presenti anche nella variante brasiliana, che ha quindi caratteristiche simili a quella sudafricana. Studi che richiedono però ulteriori conferme sembrano mostrare che questa variante riesca a sfuggire all'effetto neutralizzante di alcune popolazioni di anticorpi prodotti durante l'infezione naturale e dopo la vaccinazione.

A proposito della capacità di queste varianti di riuscire a sfuggire all'azione degli anticorpi neutralizzanti, bisogna precisare che le risposte immunitarie anticorpali indotte sia dall'infezione naturale che dal vaccino sono sempre rivolte contemporaneamente contro zone differenti del virus. Questo significa quindi che il virus viene contemporaneamente aggredito in più punti della sua struttura da vari tipi di anticorpi, il che implica che il virus debba riuscire a mutare contemporaneamente in tutte le regioni critiche riconosciute dagli anticorpi per potere sfuggire all'aggressione.

Per di più, la protezione dalle infezioni virali dipende non soltanto dalla produzione di anticorpi neutralizzanti, ma anche dall'azione dei linfociti T, in particolare citotossici, che sono deputati ad eliminare le cellule infettate. Anche i linfociti T citotossici aggrediscono il virus contemporaneamente in varie posizioni, per cui un vaccino potrebbe essere reso totalmente inefficace solo se il virus riuscisse a modificare la sua struttura in tutte le zone riconosciute dai linfociti. Evento questo, almeno per ora, piuttosto improbabile.

Se mai succedesse che il virus riuscisse comunque a sfuggire in maniera completa alla risposta immunitaria proteggente, sia dei linfociti T che degli anticorpi, sarebbe comunque possibile con relativa facilità, grazie alle piattaforme vaccinali attualmente disponibili, modificare la composizione dei vaccini rendendoli capaci di riconoscere efficientemente le nuove varianti virali emerse.

Quanto dura l'immunità data dal vaccino?

Difficile rispondere, ancora non lo sappiamo. Assumendo che la cellula della memoria immunologica abbia una vita di molti mesi, possiamo dire che l'immunità possa durare per mesi, se non per anni.

 

Monica Tiezzi Ci può spiegare cosa caratterizza la «variante» di un virus e perché avviene questa mutazione? Per capire il concetto di variante bisogna considerare che tutti virus posseggono una struttura interna, definita “genoma", che contiene...

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