INTERVISTA A DUCCIO CAVALIERI
«Il virus è mutato dentro di noi
potenziando le sue difese»
di Paola Scaccabarozzi
Nel 2012, David Quammen, giornalista e divulgatore scientifico, ha scritto un libro, edito in Italia da Adelphi (2014), dal titolo Spillover e di grandissima attualità. Si tratta di una storia dell’evoluzione delle epidemie che è arrivata persino a predire - otto anni fa - una futura pandemia (the Next Big One): una zoonosi, molto probabilmente trasmessa da un animale selvatico come un pipistrello e, verosimilmente, di provenienza cinese, diffusa attraverso un contatto uomo-animale verificatosi in un “wet market”.
Sembrerebbe una profezia, ma così non è.
Non solo perché Quammen è arrivato a questa possibile conclusione dopo un lavoro accuratissimo, durato anni e frutto della raccolta di dati scientifici, interviste a ricercatori e inchieste molto complesse e articolate; ma anche perché il mondo scientifico approva questo rigoroso approccio e ne condivide il filo conduttore che sta appunto nel titolo. Lo spillover, letteralmente traboccamento, sta a indicare il momento in cui un virus passa dal suo ospite animale, qualunque esso sia, al primo ospite umano, ossia il cosiddetto “paziente zero”. Di questo argomento abbiamo parlato con il professor Duccio Cavalieri, microbiologo docente presso l’Università di Firenze, per cinque anni direttore di unità di ricerca a Harvard e da molti anni impegnato a studiare l’interazione fra microorganismi e i loro ospiti, inclusi i virus e altri casi di spillover.
Perché era prevedibile una pandemia come quella da coronavirus?
«Le pandemie - spiega Cavalieri - svolgono un ruolo naturale di contenimento della popolazione e sono evolute con l’evoluzione delle società umane. È accaduto nel 1918 con la Spagnola, e periodicamente avviene. Noi scienziati ritenevamo quindi verosimile una nuova pandemia a cent’anni di distanza dalla precedente. Inoltre sempre più gli ecosistemi che mantengono il proprio equilibrio grazie alla presenza di molti tipi diversi di specie animali, piante, funghi, virus e batteri, devono fare i conti con l’intervento aggressivo dell’uomo. Abbattiamo gli alberi, scaviamo pozzi e miniere, catturiamo animali. Poi li uccidiamo o li vendiamo vivi nei mercati, oppure gli diamo l’opportunità o la necessità di muoversi. Compromettiamo quindi gli ecosistemi e diventiamo così i potenziali ospiti di virus di cui erano portatori solo gli animali selvatici. Le radici profonde dello spillover stanno proprio nel nostro rapporto con la natura e con il mondo animale. E una volta avvenuto il passaggio del virus all’uomo non è affatto improbabile che questo si diffonda in maniera esponenziale a tutta l’umanità, trasformandosi in una pandemia. Siamo 7,7 miliardi di esseri umani interconnessi l’uno all’altro».
Le zoonosi sono in genere più pericolose, come emerso da Spillover?
«Sì, perché le zoonosi, ossia le malattie che hanno fatto il salto dall’animale all’uomo, sono più difficili da comprendere e i meccanismi che ci legano al mondo animale sono estremamente complessi e articolati. “Quando avviene uno spillover” il virus entra in un nuovo ospite e si instaurano nuove relazioni. L’equilibrio precedente si rompe. Una volta entrato in un organismo a lui non familiare, il virus può trasformarsi in un innocuo passeggero, in una moderata seccatura o in una piaga biblica. Le malattie in cui virus si è adattato solo a noi e non vive in altri animali ci danno la possibilità di combatterle più facilmente, come dimostrato anche dal caso del vaiolo. Siamo riusciti a fermarlo perché non vive anche negli animali».
Perché nello specifico siamo di fronte a un coronavirus così pericoloso?
«l coronavirus sono una classe di virus che coesiste da sempre con gli umani, senza comportare grandi problemi. Esistono almeno 40 ceppi di coronavirus diversi che, in qualche modo, hanno avuto un contatto con la nostra specie. La maggior parte di questi virus causa solo sintomi minimi, come raffreddore e un po’ di tosse, e non rappresenta quindi una minaccia, perché le persone hanno sviluppato l’immunità nei conforti di questi virus.
Il coronavirus che causa la pandemia COVID-19, definito SARS-CoV2, è invece preoccupante perché, avendo fatto il salto di specie recentemente (probabilmente direttamente dai pipistrelli a noi, forse senza un ospite intermedio) è particolarmente aggressivo. Un nuovo virus, originato dai pipistrelli, non si è ancora adattato al corpo umano e non è riconoscibile in tempi rapidi dal nostro sistema immunitario. Dunque può danneggiare gravemente le cellule dell’ospite, portando a una forma più grave di malattia e a conseguenze potenzialmente letali.
L’esistenza di un ospite intermedio dopo il pipistrello è ancora oggi ignota. La possibilità che l’epidemia si possa diffondere di ritorno da noi, tramite suini o altri mammiferi da carne, è da tenere seriamente in considerazione. Se il virus “ripassasse” ad esempio secondariamente ai suini e poi dall’uomo ai suini, come già successo per la Spagnola, o H1N1, potrebbe essere particolarmente pericoloso.
Una caratteristica che rende questo virus particolare è la sua variabilità, rispetto al ceppo della SARS, proprio nel sito di legame al recettore (presente sulle cellule, ndr), pur conservando lo stesso recettore della SARS (ACE2). Oggi sappiamo con certezza che il virus si lega ad ACE2, ma molti dati indicano che proprio il sito deputato al legame sia in costante mutamento, e che l’adattamento al recettore possa essere avvenuto proprio attraverso il passaggio all’uomo.
ACE2 (Angiotensin Converting Enzyme – 2) è associato alla formazione di angiotensina 1-7, un ormone che determina vasodilatazione e contribuisce all’abbassamento della pressione arteriosa. Il numero di recettori esposti sulla membrana cellulare può variare quindi da individuo a individuo, per ragioni sia genetiche che cliniche.
Covid19 è anche in grado di nascondersi al sistema immunitario dell’ospite grazie a uno scudo costituito da glicani (zuccheri) legati a un aminoacido (Prolina), in una sequenza virale riconosciuta e tagliata da una proteina, la serpina, dell’ospite. Queste sequenze sono assenti dai genomi dei virus del pipistrello, di SARS-CoV1, e di quello del pangolino, e suggeriscono un’evoluzione in risposta a un attacco del sistema immunitario, suggerendo un’evoluzione in vivo del virus.
Studi recenti indicano, inoltre, come il virus sia in costante evoluzione durante lo svilupparsi dell’epidemia. Quindi diventa cruciale comprendere dove si diriga questa evoluzione, che - se Darwin ha ragione - dovrebbe favorire l’evoluzione di ceppi attenuati, meno virulenti (altrimenti, se il virus diventa troppo aggressivo, rischia di non avere più organismi-contenitori in cui duplicarsi, ndr). Per capire quello che accade e prevedere quali proteine del virus sono i migliori target per i vaccini è necessario sequenziare un grandissimo numero di ceppi da diverse regioni del mondo, sia in pazienti asintomatici che in malati gravi».
Perché il SARS-CoV2 è stato addirittura in grado di determinare una pandemia? Dipende dal grado della sua infettività?
«Il principale modo di trasmissione del virus è quello persona-persona, attraverso goccioline di liquido contenenti particelle virali. Il fatto che l’influenza ha un tasso netto di riproduzione della trasmissione medio di 1.3, mentre SARS-CoV2 ha un tasso di trasmissione stimato tra 2.13 e 4.82, è la ragione della particolare diffusione di questo virus. Questo è forse dovuto a una combinazione di tre fattori: 1-la presenza di molti portatori asintomatici; 2-la tardiva manifestazione dei sintomi (fra il quarto e il settimo giorno in più del 95% dei casi); 3-la possibilità del virus di rimanere infettivo anche al di fuori del corpo del portatore per un periodo di tempo più lungo di altri virus.
Sappiamo, in relazione all’esperienza cinese, che il coronavirus può sopravvivere più di cinque giorni nelle feci o nei liquidi corporei. Studi autorevoli indicano poi come molti virus della famiglia coronavirus, incluso quello della SARS, possano rimanere vivi sulle superfici di oggetti (maniglie, porte, tavoli, vetri, contenitori, merci, eccetera), fino a 9 giorni. Una delle vie di trasmissione più discusse è quella per via aerea. Non tutti gli studi, e sono parecchi, sono concordi.
Il primo esperimento rigoroso con l’attuale coronavirus, per capire qual è la sua sopravvivenza al di fuori dell’organismo, è stato condotto dagli scienziati del laboratorio di virologia del National Institute of Allergy and Infectious Diseases (l’Istituto statunitense per le malattie infettive). I risultati sono stati pubblicati sul New England Journal of Medicine, il 17 marzo. Spruzzato sotto forma di aerosol in condizioni di laboratorio, il coronavirus sopravvive fino a tre ore. Tra il momento in cui viene nebulizzato e lo scadere delle tre ore, la sua quantità si riduce molto (diventa la metà nel giro di un’ora). Inoltre il virus rimane infettivo per un giorno su cartone e banconote o carta, e fino a tre giorni su metallo, plastica o vetro. Questo studio suggerisce che non può essere escluso un passaggio tramite un oggetto o nell’aria come evento intermedio e aggiuntivo al passaggio uomo-uomo.
Il maggior limite attuale per valutare la probabilità di una contaminazione indiretta, uomo-aria o superfice contaminata-uomo, rimane ad oggi però l’incertezza sulla dose infettiva, cioè sulla dose virale minima necessaria a scatenare l’infezione e la malattia. Questa dose varia da individuo a individuo e dipende da fattori quali età, sesso, stato di salute, stato del sistema immune.
Inoltre non è noto se le persone con COVID-19 producano abbastanza aerosol carichi di virus per costituire un rischio. Per comprenderlo dovrebbe essere condotto il campionamento dell’aria da parte delle persone quando parlano, respirano, tossiscono e starnutiscono, e bisognerebbe valutare la presenza di virus con metodi quantitativi basati sul sequenziamento. In più, sarebbe necessario eseguire test sulla capacità infettiva del virus, condotti sia su culture cellulari che, idealmente, su un modello animale. Un primo tentativo di condurre analisi come questa non è riuscito a rilevare l’RNA virale nell’aria raccolta di fronte (10 centimetri) a una persona con COVID-19 che respirava, parlava e tossiva, senza però riuscire a escludere del tutto la trasmissione nell’aria.
In media la distanza di un metro e mezzo è sufficiente per garantire una sicurezza dal contagio, all’aperto. La cosa cambia se si considerano ambienti chiusi, treni o altri mezzi di trasporto. In ambienti dove si concentrano molti malati, potrebbe rendersi quindi necessario sterilizzare in qualche modo l’aria che passa nei condotti, per evitare che vi si accumulino quantità di virus che possono essere rischiose. Questa ipotesi è supportata anche da osservazioni sul caso della nave da crociera Diamond Princess, attraccata a febbraio per la quarantena a Yokohama (Giappone), dove l’epidemia era dilagata a causa dei molti malati concentrati in spazi angusti e, almeno in teoria, segregati nelle cabine.
L’attenzione per gli ambienti chiusi deve valere per le persone che restano in casa, se un membro della famiglia è positivo. Infatti in queste situazioni si deve ricordare che il solo modo veramente efficace è quello della quarantena centralizzata, dove il "sospetto" o il malato sono tenuti isolati in un ambiente diverso da quello dell’abitazione, proprio per evitare di contagiare i familiari. Valutando il ruolo della trasmissione attraverso aereosol è comunque chiaro che gli ambienti a rischio sono gli ambienti interni, gli spazi ristretti, come i bagni, gli ascensori o le stanze piccole, con sistemi di areazione che ricircolano l’aria in ambienti chiusi.
Qualunque sia la dose infettiva, anche la durata dell’esposizione è probabilmente un fattore importante.
È certamente necessario acquisire maggiori dati al riguardo, ma realizzare un disegno sperimentale che porti da deduzioni a un rapporto causa effetto, in ambienti non di laboratorio, ma nella realtà, non è semplice. Quindi, anche se non esiste una chiara relazione causa effetto, nell’incertezza vale il principio della massima cautela. Per prevenire il contagio, è bene lavarsi spesso le mani, mantenere la massima distanza possibile da altre persone in ambienti chiusi, evitare assembramenti, ed evitare di toccarsi occhi, naso e bocca, e in particolare pulire con detergenti superfici che possano essere state toccate da malati, come i carrelli dei supermercati. Il virus non è molto resistente e bastano detergenti a base di candeggina o disinfettanti a base di alcol o acqua ossigenata per annientarlo. Il virus è sensibile anche all’essiccamento, alle elevate temperature, e ai raggi UV. Quindi è ragionevole sperare che con l’arrivo dell’estate il rischio di contaminazione da aereosol o ambienti e superfici contaminate si riduca notevolmente. Anche le passeggiate solitarie all’aria aperta in boschi e parchi non hanno alcuna controindicazione. Anzi, personalmente le raccomanderei. Si tratta di un modo per rafforzare il sistema immunitario, senza rischi di contagio».
Clima e inquinamento possono avere un ruolo nella trasmissione del virus?
«Studi di epidemiologia, statistica e meteorologia hanno evidenziato una impressionante similitudine delle condizioni meteo a Wuhan e nella valle del Po nel momento di inizio dell’epidemia, suggerendo un ruolo del trasporto del virus sul particolato e in aereosol nel momento di diffusione dell’infezione. Ormai sono molti gli studi che mostrano come batteri e funghi possano muoversi anche su lunghissime distanze e rimanere vivi per lunghi periodi di tempo. Nulla è noto, invece, relativamente ai conornavirus, ma certamente la cosa merita di essere investigata.
Per ora questi studi sono correlazioni che non provano meccanismi e causalità, ma potrebbero essere più che semplici suggestioni e meritano approfondimenti accurati prima di escludere un ruolo del clima sulla diffusione della malattia. Anche le polveri sottili giocano molto probabilmente un ruolo importante nella trasmissione del virus. Inoltre l’inquinamento dell’aria e i conseguenti danni ai polmoni e alle vie respiratorie rendono più suscettibili le persone al virus.
Ma mentre mi sento di escludere che l’infezione tramite aereosol possa avvenire negli spazi aperti, è possibile che in ambienti chiusi, specialmente se angusti e con scarso ricambio di aria, in presenza di persone infette l’aereosol portato dall’aria e dalle polveri sottili possa essere stato una delle cause di contagio».
Data ultimo aggiornamento 16 aprile 2020
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