SELEZIONE NATURALE MODIFICA VIRUS CHE INFETTA PIPISTRELLI: ORA INFETTA ANCHE L'UOMO

Come è possibile che un virus che infetta i pipistrelli sia stato in grado di trasmettersi ai camelidi e da loro all’uomo?  La selezione naturale ha modificato la proteina che costituisce la “corona” del virus. Pubblicato su Scientific Reports uno studio dell’IRCCS Medea, Università degli Studi di Milano e Università di Milano-Bicocca.

Virus da pipistrello a uomo - Shutterstock

Uno studio, pubblicato dalla rivista Scientific Reports e nato dalla collaborazione tra l’IRCCS Eugenio Medea, l'Università degli Studi di Milano e l'Università di Milano-Bicocca, contribuisce a chiarire la storia evolutiva della MERS, un’influenza altamente letale che dai paesi arabi si sta diffondendo in estremo oriente.

La MERS, o sindrome respiratoria mediorientale da coronavirus, è una patologia causata da un virus identificato per la prima volta in Arabia Saudita nel 2012 (MERS-CoV). Ad oggi il WHO stima 1.569 casi di contagio da MERS-CoV e almeno 554 morti. Il virus causa una malattia simile alla SARS, ma con un tasso di mortalità più alto e del tutto simile a quello della infezione con Ebola.

Numerosi studi hanno dimostrato che l’ospite iniziale del virus MERS sono i pipistrelli, animali in cui il virus si è evoluto acquisendo la capacità di infettare altri mammiferi, tra cui i cammelli; proprio questi ultimi rappresentano la principale fonte di contagio da cui ha avuto inizio l'epidemia umana. 

Ebbene, per comprendere quali siano gli eventi che hanno consentito a virus simili al MERS-CoV di trasmettersi dai pipistrelli ai cammelli e infine all'uomo, i ricercatori hanno studiato la proteina “spike” che, abbondante sulla superficie dei coronavirus, consente a questi ultimi di prendere contatto con le cellule dell'ospite (l'organismo da infettare). In particolare sono state analizzate le proteine spike del MERS-CoV e di coronavirus simili che infettano pipistrelli, cammelli e uomini. 

I ricercatori hanno dimostrato che la selezione naturale ha promosso la comparsa di varianti in queste molecole, in particolare in due regioni chiamate ripetizioni heptad. Queste formano un fascio di sei eliche, una sorta di “molla” che riesce ad avvicinare la membrana della cellula ospite con quella virale, promuovendo così l’infezione. Questo dato è interessante perché le varianti identificate alterano la stabilità del fascio di eliche (cioè la modalità con cui le eliche interagiscono tra loro); inoltre, varianti simili sono state osservate durante il passaggio di specie in altri virus che presentano proteine spike con ripetizioni heptad.

“Questo studio aggiunge un tassello alla già complessa storia evolutiva dei coronavirus – sottolineano i ricercatori -: infatti identifica varianti in regioni della proteina spike che contribuiscono al passaggio di specie. Comprendere i meccanismi di adattamento a nuove specie è importante per consentire, in futuro, di prevedere quali altri virus potrebbero acquisire la capacità di trasmettersi dagli animali all'uomo” 

Il risvolto applicativo riguarda lo sviluppo di trattamenti per bloccare la replicazione del MERS-CoV; un approccio promettente è infatti basato su piccole molecole che interferiscono con la formazione del fascio di eliche. Il lavoro di Scientific Reports suggerisce che tali molecole debbano essere congegnate in modo da tenere presente la variabilità delle ripetizioni heptad. 

Fonte Nature 

Scientific Reports 5, Article number: 14480 (2015) 

doi:10.1038/srep14480

The heptad repeat region is a major selection target in MERS-CoV and related coronaviruses

Diego Forni1*, Giulia Filippi2, Rachele Cagliani1, Luca De Gioia2, Uberto Pozzoli1, Nasser Al-Daghri3,4, Mario Clerici5,6, &Manuela Sironi1

• 1 Scientific Institute IRCCS E. MEDEA, Bioinformatics, 23842 Bosisio Parini, Italy; 
• 2 Department of Biotechnology and Biosciences, University of Milan-Bicocca, 20126 Milan, Italy; 
• 3 Biomarker research program, Biochemistry Department, College of Science, King Saud University, Riyadh 11451, Kingdom of Saudi Arabia (KSA); 
• 4 Prince Mutaib Chair for Biomarkers of Osteoporosis, Biochemistry Department, College of science, King Saud University, Riyadh, KSA; 
• 5 Department of Physiopathology and Transplantation, University of Milan, 20090 Milan, Italy; 
• 6 Don C. Gnocchi Foundation ONLUS, IRCCS, 20148 Milan, Italy.