di Giuseppe Scarlata, Antonino Napoleone, Domenico Gangemi | 27 Dicembre 2020
In data 14 Dicembre 2020 le autorità britanniche hanno riferito all’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) che una nuova variante mutata di SARS-CoV-2 era stata identificata tramite tecniche di sequenziamento genomico, in numerosi individui positivi al virus all’interno della popolazione inglese. La nomenclatura attuale la definisce come SARS-CoV-2 VUI 202012/01 (Variante sotto indagine, anno 2020, mese 12, variante 01) anche se è perlopiù comunemente conosciuta come “variante inglese”. “Variante sotto indagine” sarebbe la definizione più adatta per definirla in quanto sono ancora numerosi gli interrogativi ai quali gli scienziati di tutto il mondo devono dare risposta: è davvero associata ad una maggiore trasmissibilità? I vaccini sviluppati e approvati di recente avranno la stessa efficacia nel contrastare la nuova variante del virus? Gli esperti dicono che gli attuali vaccini saranno efficaci ma che purtroppo la variante è associata ad una trasmissibilità addirittura del 70% superiore rispetto al ceppo virale originariamente individuato a Wuhan ad inizio pandemia.
Gli studi epidemiologici
Il triplicarsi di casi di COVID-19 nel Sud-Est dell’Inghilterra in poche settimane ha spinto i ricercatori inglesi a voler approfondire e investigare la situazione. Il 13 Dicembre 2020 sono stati ufficializzati i dati del sequenziamento (analisi del genoma virale) effettuato sui pazienti positivi al virus rilevati nello stesso periodo ed è risultato che nel Regno Unito erano 1108 i casi associati a questa nuova variante. Studi retrospettivi hanno datato l’emergere della nuova variante al 20 Settembre, nell’Inghilterra sudorientale, più precisamente a Kent; è seguito un rapido aumento dei casi associati ad essa già dopo qualche settimana, ma soprattutto è stato rilevato che la trasmissibilità interessava prevalentemente individui al di sotto dei 60 anni di età. La figura 1 mostra dati epidemiologici provenienti dalla banca dati GISAID EpiCoV aggiornati al 20 Dicembre, mettendo in relazione le sequenze di SARS-CoV-2 VUI 202012/01 con le sequenze totali di SARS-CoV-2 nel Regno Unito.

Variabilità genetica dei virus a RNA
Esistono diverse tipologie di virus, ma fra questi, i virus a RNA (cioè aventi un genoma a RNA) sono particolarmente difficili da contrastare a causa della loro innata capacità di cambiare rapidamente e di produrre ceppi virali mutati in grado di adattarsi più facilmente agli ospiti. Molti virus a RNA (come il Coronavirus) sono in grado di produrre un elevato numero di mutazioni nel giro di settimane, proprio a causa del loro genoma, che è particolarmente instabile e incline a mutazioni di vario grado che possono coinvolgere strutture proteiche coinvolte nella struttura o nei sistemi di penetrazione nelle cellule bersaglio. Di conseguenza, un virus a RNA solitamente non costituisce una popolazione omogenea, ma piuttosto un set di varianti virali similari ma non identiche. Infatti, quando in virologia ci si interfaccia con i virus a RNA, si applica il concetto definito di “quasi-specie” di virus, ad indicare il percorso che caratterizza questa tipologia di virus. Questo concetto si applica quando dalla replicazione di una singola specie originaria caratterizzata da un elevato tasso di mutazioni, si originano numerose varianti virali correlate all’interno della stessa popolazione. Questo esempio si applica a numerosi virus a RNA, come i Coronavirus, i virus dell’Influenza, o ad altri virus a RNA. Queste varianti mutate del virus sono continuamente sottoposte a selezione e cambiamento, e questo fa sì che una singola mutazione può permanere e divenire stabile all’interno della specie virale, oppure può essere sostituita da altre successive, e questo dipende da tanti fattori, non sempre prevedibili sperimentalmente e matematicamente.
Di che mutazioni si tratta?
L’analisi del genoma virale tramite sequenziamento ha rilevato 14 mutazioni rispetto al ceppo originale individuato a Wuhan lo scorso anno, quindi di cambiamenti improvvisi nella sequenza dell’acido nucleico a RNA del virus, che si ripercuotono principalmente sulla proteina Spike del virus. Solo alcune di esse sono legate alla sua trasmissibilità e la più rilevante sotto questo punto di vista sembra essere N501Y (Figura 2) che comporta l’alterazione di un amminoacido all’interno di sei residui chiave nel dominio di legame del recettore (RBD); similmente accade per quanto riguarda l’ulteriore mutazione P681H.
Che impatto ha sulla diagnostica?
Le nuove mutazioni possono influire negativamente sulla performance dei test diagnostici? (per approfondire: comparsa di sintomi o contatto con un caso positivo, cosa fare?) Sotto questo aspetto giungono buone notizie: una mutazione identificata nella variante inglese (delezione di amminoacidi in posizione 69/70) può effettivamente influenzare negativamente i risultati e la specificità di test diagnostici molecolari tramite Real-Time PCR che hanno come target il gene S (della proteina Spike del virus). Questo avviene perché in fase diagnostica questi test vanno a ricercare una porzione specifica del virus, che se soggetta a numerose mutazioni, può risultare meno leggibile e identificabile. Però, considerato che la maggior parte dei test in uso in ambito diagnostico mira a ricercare più geni target del virus, non ci dovrebbe essere nessun impatto significativo sulla diagnostica.
Che impatto ha sulla vaccinazione?
Un ulteriore dubbio è legato all’efficacia della vaccinazione nei confronti del virus mutato: gli anticorpi neutralizzanti prodotti dal nostro organismo dopo l’inoculazione del vaccino attaccano più regioni della proteina Spike, sul cui modello è stato costruito il vaccino stesso (per approfondire: qual è l’ingrediente segreto nei vaccini Pfizer e Moderna?). Questo spiega perché è altamente improbabile che il cambiamento di una sola regione della proteina renda inefficace la vaccinazione. Quindi, in pratica il vaccino dovrebbe addestrare il sistema immunitario a riconoscere e respingere il virus a partire da diversi punti della proteina Spike, quindi anche se singole porzioni fossero mutate, non dovrebbero inficiare drasticamente sull’efficacia del vaccino stesso. Ma questo va approfondito e analizzato dagli scienziati, che si sono messi subito al lavoro. Non è da escludere però che col tempo ulteriori mutazioni di SARS-CoV-2 costringano le aziende farmaceutiche a rimodificare e aggiornare la composizione dei vaccini, similmente a come avviene con quello antinfluenzale (per approfondire: la corsa al vaccino vincente: approcci e tecnologie a confronto).




La situazione in Italia
COVID-19 continua a diffondersi rapidamente e a causare numerose vittime impattando negativamente anche sulla situazione economica mondiale. Chiaramente l’attenzione dei mass-media è spostata verso la nuova variante inglese, che a quanto pare potrebbe anche non essere l’unica, in quanto si parla anche di una possibile “variante africana”. Questo non deve preoccupare o creare allarmismo, poiché si tratta di un meccanismo dovuto proprio all’inclinazione e alla capacità intrinseca del virus di generare mutazioni. Numerosi paesi d’Europa, compresa l’Italia sono stati costretti a interrompere i voli da e per il Regno Unito al fine di arginare l’escalation di contagi che una mutazione del genere potrebbe comportare. Inoltre, per chi in questi giorni è rientrato dal Regno Unito è obbligatorio un tampone rino-faringeo e l’autoisolamento di 14 giorni in modo da poter tracciare e isolare eventuali casi positivi, alcuni dei quali hanno già diffuso questa variante in altri paesi Europei. L’appello dell’OMS è sempre quello di igienizzare le mani, mantenere la distanza di sicurezza e di utilizzare la mascherina, regole semplici ma che risultano necessarie contro la diffusione e il propagarsi dei contagi, anche quelli dovuti ad ogni nuova variante del virus. Condividiamo la fiducia nelle scienze mediche e non mediatiche: per far fronte alla situazione attuale serve la collaborazione da parte di tutti, e soprattutto durante le festività natalizie, serve rispettare le raccomandazioni igienico-sanitarie.
Bibliografia:
- https://www.who.int/csr/don/21-december-2020-sars-cov2-variant-united-kingdom/en/
- Rapid increase of a SARS-CoV-2 variant with multiple spike protein mutations observed in the United Kingdom – ECDC – 20 December 2020.
- Jacqui Wise, Covid -19: New coronavirus variant is identified in UK. BMJ 2020; 371. https://doi.org/10.1136/bmj.m4857
- https://www.huffingtonpost.it/entry/variante-inglese-del-covid-trasmissibilita-vaccini-misure-dei-governi-cosa-sappiamo-finora_it_5fe06543c5b60f828857b884
- Figlerowicz M, Alejska M, et al. Genetic variability: the key problem in the prevention and therapy of RNA-based virus infections. Med Res Rev. 2003 Jul;23(4):488-518. doi: 10.1002/med.10045. PMID: 12710021; PMCID: PMC7168509.