Era fine di dicembre 2019, quando iniziarono i primi mormorii su una misteriosa epidemia di polmonite a Wuhan, in Cina, una città di 11 milioni di persone nella provincia sud-orientale dello Hubei. La causa, secondo gli scienziati cinesi, era un nuovo coronavirus che era lontanamente correlato al virus SARS, emerso in Cina nel 2003, prima di diffondersi a livello globale e uccidere quasi 800 persone.
Sei mesi e più di dieci milioni di casi confermati dopo, la pandemia di COVID19 è diventata la peggiore crisi sanitaria pubblica del secolo: più di 500.000 persone sono morte in tutto il mondo. L’infezione ha anche catalizzato una rivoluzione nella ricerca, in quanto scienziati, medici e altri studiosi, hanno lavorato incessantemente per capire le dinamiche di azione del virus SARS-CoV-2.
Gli studiosi sono riusciti a comprendere come il virus entra e dirotta le cellule, come alcune persone lo combattono e come alla fine ne uccide altre. Hanno identificato farmaci a beneficio dei pazienti più malati, e molti altri potenziali trattamenti sono in lavorazione. Hanno sviluppato quasi 200 potenziali vaccini , il primo dei quali potrebbe dimostrarsi efficace entro la fine dell’anno.
Uno degli aspetti più sorprendenti della COVID19 sono le nette differenze nel modo di elaborare la malattia: alcune persone non sviluppano mai sintomi, mentre altre, apparentemente sane, hanno una polmonite grave o addirittura fatale: “Le differenze nei risultati clinici sono drammatiche“, afferma Kári Stefánsson, genetista e amministratore delegato di DeCODE Genetics a Reykjavik, il cui team è alla ricerca di varianti geniche umane che potrebbero spiegare alcune di queste differenze.
Un team internazionale che ha analizzato i genomi di circa 4.000 persone provenienti da Italia e Spagna ha scoperto i primi forti legami genetici con il COVID19 . Le persone che hanno sviluppato insufficienza respiratoria avevano maggiori probabilità di avere una di due particolari varianti genetiche rispetto alle persone senza la malattia.
Una variante si trova nel genoma che determina il gruppo sanguigno ABO. L’altra interessa un gene che codifica una proteina che interagisce con il recettore utilizzato dal virus per entrare nelle cellule umane, e altri due che codificano molecole legate alla risposta immunitaria contro i patogeni.
I ricercatori fanno parte della COVID19 Host Genetics Initiative, un consorzio globale di gruppi che stanno raccogliendo i dati per convalidare i risultati e scoprire ulteriori collegamenti genetici. Le varianti finora identificate sembrano svolgere un ruolo modesto nell’esito della malattia. Un team guidato da Jean-Laurent Casanova, un immunologo della Rockefeller University di New York City, è alla ricerca di mutazioni che abbiano un ruolo più sostanziale.
Per trovarle, il suo team sta sezionando l’intero genoma di persone altrimenti sane di età inferiore ai 50 anni che hanno avuto gravi casi di COVID19, come “Il ragazzo che corre una maratona in ottobre e ora, cinque mesi dopo, è in terapia intensiva, intubato e ventilato”. L’estrema suscettibilità ad altre infezioni, tra cui la tubercolosi e il virus di Epstein-Barr, un agente patogeno di solito innocuo che a volte causa gravi malattie, sono state individuate nelle mutazioni dei singoli geni. Casanova sospetta che lo stesso sia plausibile per alcuni casi di COVID19.
Gli immunologi stanno lavorando febbrilmente per determinare se esiste un’immunità per SARS-CoV-2 e quanto tempo potrebbe durare. Gran parte dello sforzo si è concentrato sugli “anticorpi neutralizzanti“, che si legano alle proteine virali e prevengono direttamente l’infezione. Gli studi hanno scoperto che i livelli di anticorpi neutralizzanti contro SARS-CoV-2 rimangono alti per alcune settimane dopo l’infezione, per poi iniziare a calare.
Tuttavia, questi anticorpi potrebbero persistere a livelli elevati più a lungo nelle persone che hanno avuto infezioni particolarmente gravi: “Più virus, più anticorpi e più a lungo dureranno“, afferma l’immunologo George Kassiotis del Francis Crick Institute di Londra. Schemi simili sono stati osservati con altre infezioni virali, tra cui la SARS (sindrome respiratoria acuta grave). La maggior parte delle persone che hanno avuto la SARS hanno perso i loro anticorpi neutralizzanti dopo i primi anni. Ma quelli che avevano avuto una forma forma molto grave avevano ancora anticorpi quando sono stati testati nuovamente 12 anni dopo, ha spiegato Kassiotis.
I ricercatori non sanno ancora quale livello di anticorpi neutralizzanti è necessario per combattere la reinfezione da SARS-CoV-2 o almeno per ridurre i sintomi del COVID19 in caso di ricaduta.
Altri anticorpi potrebbero essere importanti per l’immunità. Il virologo Andrés Finzi dell’Università di Montreal in Canada, ad esempio, ha in programma di studiare il ruolo degli anticorpi che si legano alle cellule infette e di contrassegnarle per l’esecuzione da parte delle cellule immunitarie: un processo chiamato citotossicità cellulare dipendente dall’anticorpo che reagisce al SARS-CoV -2.
In definitiva, è probabile che un quadro completo dell’immunità SARS-CoV-2 si estenda oltre gli anticorpi. Altre cellule immunitarie chiamate cellule T sono importanti per l’immunità a lungo termine: “in genere si equipara l’anticorpo all’immunità, ma il sistema immunitario è molto più complesso dei soli anticorpi“. Ha spiegato Finzi.
Poiché non esiste ancora un marcatore chiaro e misurabile nel corpo correlato all’immunità a lungo termine, i ricercatori devono mettere insieme il patchwork delle risposte immunitarie e confrontarlo con le risposte alle infezioni con altri virus per stimare la protezione duratura.
Gli studi su altri coronavirus suggeriscono che la “sterilizzazione dell’immunità“, che previene l’infezione, potrebbe durare solo per pochi mesi. Ma l’immunità protettiva, che può prevenire o alleviare i sintomi, potrebbe durare più a lungo, afferma Shane Crotty, un virologo dell’Istituto di Immunologia di La Jolla in California.
Tutti i virus mutano quando infettano le persone e SARS-CoV-2 non fa eccezione. Gli epidemiologi molecolari hanno usato queste mutazioni per tracciare la diffusione globale del virus. Ma gli scienziati sono anche alla ricerca di cambiamenti che incidano sulle sue proprietà, ad esempio rendendo alcuni lignaggi più o meno virulenti o trasmissibili.
La maggior parte delle mutazioni non avrà alcun impatto e individuare quelle preoccupanti è una sfida. Le versioni del coronavirus identificate all’inizio di focolai in hotspot come la Lombardia in Italia o a Madrid, ad esempio, potrebbero sembrare più letali di quelle trovate in fasi successive o in altre località. Ma tali associazioni sono probabilmente false, afferma William Hanage, un epidemiologo della TH Chan School of Public Health della Harvard University di Boston, Massachusetts: i funzionari sanitari hanno maggiori probabilità di identificare casi gravi nelle prime fasi incontrollate di un focolaio. L’ampia diffusione di alcune mutazioni potrebbe anche essere dovuta agli “effetti del fondatore“, in cui i lignaggi che sorgono presto nei centri di trasmissione come Wuhan o nel nord Italia hanno una mutazione che si trasmette quando seminano focolai altrove.
Un vaccino efficace potrebbe essere l’unica via d’uscita dalla pandemia. Attualmente ce ne sono circa 200 in via di sviluppo in tutto il mondo, con circa 20 in studi clinici in corso. I primi studi di efficacia su larga scala con i vaccini dovrebbero iniziare nei prossimi mesi. Questi studi confronteranno i tassi di infezione da COVID19 tra le persone che assumono un vaccino e quelle che ricevono un placebo.
I dati sull’uomo, sebbene scarsi, suggeriscono che i vaccini COVID19 spingono i nostri corpi a produrre potenti anticorpi neutralizzanti che possono bloccare il virus dall’infezione delle cellule. Ciò che non è ancora chiaro è se i livelli di questi anticorpi siano abbastanza alti da bloccare nuove infezioni o per quanto tempo queste molecole persistono nel corpo.
Per quanto riguarda le origini del virus e per tracciare in modo inequivocabile il percorso del virus verso le persone, gli scienziati dovrebbero trovare un animale che ospita una versione più del 99% simile a SARS-CoV-2.
