lunedì, Settembre 20

Covid-19, tra varianti, mutazioni e vaccini Ecco cosa bisogna sapere per Richard Kuhn, Purdue University

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Il virus SARS-CoV-2 muta rapidamente. Questa è una preoccupazione perché queste varianti più trasmissibili di SARS-CoV-2 sono ora presenti negli Stati Uniti, nel Regno Unito e in Sudafrica e in altri Paesi, e molte persone si chiedono se gli attuali vaccini proteggeranno i destinatari dal virus. Inoltre, molti si chiedono se saremo in grado di anticipare le future varianti di SARS-CoV-2, che sicuramente sorgeranno.

Mentre il virus infetta più persone e la pandemia si diffonde, SARS-CoV-2 continua ad evolversi. Questo processo di evoluzione è costante e consente al virus di campionare il suo ambiente e selezionare i cambiamenti che lo fanno crescere in modo più efficiente. Pertanto, è importante monitorare i virus per tali nuove mutazioni che potrebbero renderli più mortali, più trasmissibili o entrambi.

Il materiale genetico di tutti i virus è codificato in DNA o RNA; una caratteristica interessante dei virus a RNA è che cambiano molto più rapidamente dei virus a DNA. Ogni volta che fanno una copia dei loro geni commettono uno o pochi errori. Questo dovrebbe accadere molte volte all’interno del corpo di un individuo che è stato infettato da COVID-19.

Si potrebbe pensare che fare un errore nelle proprie informazioni genetiche sia un male – dopotutto, questa è la base delle malattie genetiche negli esseri umani. Per un virus a RNA, un singolo cambiamento nel suo genoma può renderlo ‘disattivato’. Non è poi così male se all’interno di una cellula umana infetta stai facendo migliaia di copie e alcune non sono più utili. Tuttavia, alcuni genomi possono rilevare un cambiamento benefico per la sopravvivenza del virus: forse il cambiamento consente al virus di eludere un anticorpo – una proteina che il sistema immunitario produce per prendere virus – o un farmaco antivirale. Un altro cambiamento benefico può consentire al virus di infettare un diverso tipo di cellula o anche una diversa specie di animale. Questo è probabilmente il percorso che ha permesso a SARS-CoV-2 di passare dai pipistrelli agli umani.

Qualsiasi cambiamento che dia ai discendenti del virus un vantaggio competitivo nella crescita sarà favorito – ‘selezionato’ – e inizierà a superare il virus originario. SARS-CoV-2 sta dimostrando questa funzione ora con nuove varianti che hanno proprietà di crescita migliorate. La comprensione della natura di questi cambiamenti nel genoma fornirà agli scienziati una guida per sviluppare contromisure. In un paziente infetto ci sono centinaia di milioni di singole particelle virali. Se dovessi entrare e scegliere un virus alla volta in questo paziente, troverai una serie di mutazioni o varianti nel mix. È questione di quali hanno un vantaggio in termini di crescita, ovvero quali possono evolversi perché sono migliori del virus originale. Questi sono quelli che avranno successo durante la pandemia.

Ogni singola variante o cambiamento nel virus probabilmente non è così problematico. Un singolo cambiamento nella proteina spike – che è la regione del virus che si lega alle cellule umane – probabilmente non rappresenterà una grande minaccia mentre la comunità medica lancia i vaccini. Gli attuali vaccini inducono il sistema immunitario a produrre anticorpi che riconoscono e prendono di mira la proteina spike sul virus, essenziale per invadere le cellule umane.

Gli scienziati hanno osservato l’accumulo di molteplici cambiamenti nella proteina spike nella variante sudafricana. Questi cambiamenti consentono a SARS-CoV-2, ad esempio, di legarsi più strettamente al recettore ACE2 e di entrare nelle cellule umane in modo più efficiente, secondo studi preliminari non pubblicati. Tali alterazioni potrebbero consentire al virus di infettare le cellule più facilmente e migliorarne la trasmissibilità. Con più cambiamenti nella proteina spike, i vaccini potrebbero non produrre più una forte risposta immunitaria contro queste nuove varianti di virus.

Questa è una doppia sconfitta: un vaccino meno efficace e un virus più robusto. In questo momento, il pubblico non deve essere preoccupato per i vaccini attuali. I principali produttori di vaccini stanno monitorando quanto bene i loro vaccini controllano queste nuove varianti e sono pronti a modificare il vaccino per garantire che proteggeranno da queste varianti emergenti. Moderna, ad esempio, ha dichiarato che aggiusterà la seconda o iniezione di richiamo per abbinare più da vicino la sequenza della variante sudafricana. Dovremo solo aspettare e vedere, mentre sempre più persone ricevono vaccinazioni, se i tassi di trasmissione diminuiranno.

Un calo della velocità di trasmissione significa meno infezioni. Una minore replicazione del virus porta a minori opportunità di evoluzione del virus negli esseri umani. Con meno possibilità di mutare, l’evoluzione del virus rallenta e c’è un minor rischio di nuove varianti. La comunità medica deve fare una grande spinta e ottenere il maggior numero di persone vaccinate e quindi protette possibile. In caso contrario, il virus continuerà a crescere in un gran numero di persone e produrrà nuove varianti.

La variante inglese, nota come B.1.1.7., sembra legarsi più strettamente al recettore della proteina chiamato ACE2, che si trova sulla superficie delle cellule umane. Non ci sono prove chiare che questi virus sono più patogeni, il che significa più mortali. Ma possono essere trasmessi più velocemente o in modo più efficiente. Ciò significa che più persone saranno infettate, il che si traduce in più persone che saranno ricoverate in ospedale.

La variante sudafricana, nota come 501.V2, ha più mutazioni nel gene che codifica per la proteina spike. Queste mutazioni aiutano il virus a eludere una risposta anticorpale. Gli anticorpi hanno una precisione squisita per il loro bersaglio e se il bersaglio cambia leggermente forma, come con questa variante – che i virologi chiamano un mutante di fuga – l’anticorpo non può più legarsi strettamente, poiché perde il suo potere di protezione.

 Se ci sono mutazioni nel materiale genetico del virus, un test anticorpale o PCR potrebbe non essere in grado di rilevarlo in modo altrettanto efficiente o del tutto. Per essere sicuri che il vaccino sarà efficace, i ricercatori devono sapere se il virus si sta evolvendo e sfuggendo agli anticorpi che sono stati attivati ​​tramite il vaccino. Un altro motivo per cui il monitoraggio di nuove varianti è importante è che le persone che sono state infettate potrebbero essere nuovamente infettate se il virus è mutato e il loro sistema immunitario non è in grado di riconoscerlo e spegnerlo. Il modo migliore per cercare varianti emergenti nella popolazione è eseguire il sequenziamento casuale dei virus SARS-CoV-2 da campioni di pazienti attraverso diversi background genetici e posizioni geografiche. Più dati di sequenziamento verranno raccolti dai ricercatori, migliori saranno gli sviluppatori di vaccini in grado di rispondere in anticipo ai principali cambiamenti nella popolazione virale. Molti centri di ricerca negli Stati Uniti e nel mondo stanno aumentando le loro capacità di sequenziamento per ottenere questo risultato.

 

 

 

Traduzione dell’articolo ‘Coronavirus variants, viral mutation and COVID-19 vaccines: The science you need to understand’ da ‘The Conversation’

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