Il più antico virus congelato e dormiente conosciuto al mondo è stato rianimato in un laboratorio francese, portando molti a esprimere preoccupazioni sui pericoli di riportare in vita antichi microbi.
Il virus è stato rimosso dal permafrost siberiano nell’estremo oriente della Russia e ha 48.500 anni, offrendo la prova che i virus sono incredibilmente resistenti e in grado di sopravvivere indefinitamente a temperature molto basse.
Il permafrost siberiano: un vaso di Pandora pieno di virus
Questo particolare virus è in realtà uno dei nove diversi tipi di virus che sono stati resuscitati da campioni di permafrost siberiano negli ultimi anni. Tra questi, sette virus resuscitati in questo nuovo studio e altri due virus di circa 30.000 anni riportati in vita dallo stesso team di ricercatori da altri campioni prelevati nel 2013. Il più giovane di questi virus è stato congelato 27.000 anni fa.
Come riportato nella rivista non peer-reviewed bioRxiv, il virus di 48.500 anni è stato chiamato Pandoravirus yedoma, in riferimento al vaso di Pandora. Il virus è stato trovato in un campione di permafrost prelevato da 16 m sotto il fondo di un lago a Yukechi Alas nella Repubblica russa di Yakutia.
Il primo pandoravirus in assoluto è stato uno dei due virus trovati nel 2013, anche se quello era di tipo completamente diverso. “48.500 anni sono un record mondiale”, ha detto a New Scientist Jean-Michel Claverie, virologo dell’Università di Aix-Marseille in Francia e autore principale dello studio sul virus del permafrost.
Oltre alla sua età, l’altra caratteristica notevole di questo pandoravirus è la sua dimensione. Classificato come un tipo di virus gigante, lo yedoma Pandoravirus è lungo circa un micrometro e largo 0,5 micrometri. Ciò significa che può essere esaminato direttamente al microscopio. Contiene circa 2.500 geni, in contrasto con i minuscoli virus moderni che infettano gli esseri umani che non possiedono più di 10-20 geni.
Il cambiamento climatico e il conseguente scioglimento del permafrost potrebbero rilasciare nell’atmosfera una massa di nuovi virus siberiani. ( Андрей Михайлов / Adobe Stock)
Laminaccia del cambiamento climatico
Dopo la pandemia di coronavirus che il mondo ha appena vissuto, potrebbe sembrare allarmante che alcuni ricercatori stiano intenzionalmente facendo rivivere virus perduti da tempo precedentemente nascosti nelle terre desolate e ghiacciate della Siberia mal’utilità dovrebbe stare proprio nella possibilità di valutare i pericoli associati al cambiamento climatico.
“Un quarto dell’emisfero settentrionale è coperto da un terreno permanentemente ghiacciato, denominato permafrost“, hanno scritto i membri del team nell’articolo appena pubblicato. Con lo scioglimento del permafrost, materia organica rimasta congelata per almeno un milione di anni si sta ora scongelando. Uno degli effetti di ciò è il rilascio di anidride carbonica e metano nell’atmosfera, amplificando l’effetto serra.
L’altro effetto è che “parte di questa materia organica è costituita anche da batteri rianimati (procarioti, eucarioti unicellulari) e da virus che sono rimasti dormienti sin dalla preistoria“, hanno spiegato gli autori in bioRxiv. Solo estraendo virus da campioni di permafrost e facendoli rivivere in condizioni controllate, affermano gli scienziati, sarà possibile valutare la natura della minaccia che potrebbero rappresentare per la salute e la sicurezza umana in un futuro più caldo e senza permafrost.
Poiché il permafrost copre più di un quarto di tutto il territorio terrestre nell’emisfero settentrionale, questa non è una preoccupazione aleatoria. La carica virale attualmente rinchiusa in un terreno da millenni permanentemente ghiacciato è indubbiamente enorme e se venisse rilasciata nel corso di un paio di decenni potrebbe plausibilmente scatenare una valanga di nuove infezioni virali in una varietà di specie ospiti.
Nessuna di queste vittime sarebbe immune dall’impatto di agenti virali fuori circolazione da decine di migliaia di anni. I sistemi immunitari alla fine si adeguerebbero, ma ciò potrebbe accadere troppo tardi per prevenire una catastrofica perdita di vite umane che attraversi gli spettri della vita microbica, vegetale e animale.
Il virus siberiano di 48.500 anni è un pandoravirus, che infetta organismi unicellulari noti come amebe. (Claverie et al / bioRxiv )
Antichi virus potrebbero tornare presto, in quantità troppo sbalorditive per essere immaginate
Le preoccupazioni sullo scioglimento del permafrost non sono solo teoriche. Il terreno un tempo ghiacciato ha già iniziato a scongelarsi in alcune aree e ciò ha permesso agli scienziati di recuperare esemplari congelati e ben conservati di animali vissuti durante il Paleolitico.
Negli ultimi anni sono stati trovati i resti di rinoceronti lanosi estintisi 14.000 anni fa, e in un caso gli scienziati hanno recuperato una testa di lupo di 40.000 anni che era in condizioni quasi incontaminate. Resti di mammut lanosi si sono dimostrati particolarmente facili da trovare nel terreno appena scongelato, tanto che è nata un’industria del mercato nero in cui le zanne di mammut rimosse da scheletri dissotterrati illegalmente vengono vendute ai commercianti di avorio.
Ciò che preoccupa gli scienziati di questo sviluppo è che potenti agenti infettivi potrebbero nascondersi dormienti all’interno di questi antichi resti di animali ben conservati. È da notare che il virus di 27.000 anni trovato in questo nuovo studio non è stato rimosso dal campione del fondo del lago, ma è stato invece estratto da escrementi di mammut congelati prelevati da un diverso nucleo di permafrost.
Inutile dire che antichi virus rilasciati dai resti di ospiti animali scongelati avrebbero maggiori probabilità di evolversi in qualcosa di minaccioso per l’uomo rispetto a un virus che attacca specificamente microbi come l’ameba.
Paesaggio invernale e lago ghiacciato in Yakutia, Siberia. ( Tatiana Gasich /Adobe Stock)
Nel loro documento di ricerca, il professor Claverie e i suoi colleghi hanno sottolineato quanto possano essere pericolosi batteri e virus antichi per le forme di vita odierne di tutti i tipi. Anche se congelati in livelli più profondi di permafrost per milioni di anni, potrebbero riattivarsi se il permafrost scomparisse.
Rispetto alle epidemie di virus moderni, “la situazione sarebbe molto più disastrosa nel caso di malattie vegetali, animali o umane causate dalla rinascita di un antico virus sconosciuto per il quale gli organismi moderni non hanno difese“, hanno scritto gli scienziati francesi. “Come purtroppo ben documentato dalle recenti (e in corso) pandemie, ogni nuovo virus, anche legato a famiglie note, richiede quasi sempre lo sviluppo di risposte mediche altamente specifiche, come nuovi antivirali o vaccini”.
Le regioni artiche del pianeta sono in gran parte disabitate. Ma i ricercatori sottolineano che sono molte le squadre di ricerca che esplorano le regioni più fredde del pianeta, principalmente per raccogliere risorse preziose come petrolio, oro e diamanti che sono presenti in abbondanza in queste aree precedentemente poco esplorate. Nelle operazioni di strip mining gli strati superiori del permafrost vengono effettivamente strappati intenzionalmente, il che significa che le esposizioni virali durante tali operazioni possono essere inevitabili.
“Per quanto tempo questi virus potrebbero rimanere infettivi una volta esposti a condizioni esterne (luce UV, ossigeno, calore) e quanto è probabile che incontrino e infettino un ospite adatto in quell’intervallo, è ancora impossibile da stimare“, hanno concluso gli scienziati. “Ma il rischio è destinato ad aumentare nel contesto del riscaldamento globale quando lo scongelamento del permafrost continuerà ad accelerare e sempre più persone popoleranno l’ Artico sulla scia delle iniziative industriali“.
Altri scienziati hanno avvertito dei pericoli del rilascio di virus nell’Artico attraverso lo scioglimento dei ghiacciai, che è un altro possibile effetto collaterale del riscaldamento globale. Ciò potrebbe esporre animali ed esseri umani a fiumi di acqua di disgelo glaciale che potrebbero trasportare agenti patogeni in nuove aree più a sud.
Resta da vedere se qualcuno di questi scenari peggiori si realizzerà. Ma anche una piccola quantità di fusione, indipendentemente dalla causa, potrebbe essere sufficiente per rilasciare alcuni agenti virali potenzialmente pericolosi nell’ambiente globale, dove vivono miliardi di persone vulnerabili.
