04 agosto 2021 di Sara Reardon/Scientific American
Se il motivo della sua rapida diffusione è legato alla sua estrema contagiosità, non è ancora chiaro quali mutazioni possano conferire a questa variante di SARS-CoV-2 un vantaggio evolutivo così marcato rispetto alle altre. E forse non è solo una questione di mutazioni
Se i ricercatori avessero tentato di prevedere quale variante di coronavirus avrebbe conquistato il mondo, la variante Delta non sarebbe stata la loro prima ipotesi. Ma dalla sua prima apparizione in India nel dicembre 2020, questa variante altamente contagiosa è diventata il ceppo predominante del virus, responsabile di oltre il 90 per cento dei nuovi casi di COVID-19 negli Stati Uniti [l’Italia ha una percentuale simile, NdR].
L’emergere della variante Delta ha fatto sì che un certo numero di paesi ripristinassero le restrizioni su viaggi e mascherine che erano state allentate con l’aumento dei tassi di vaccinazione. Anche se i vaccini sembrano per lo più efficaci contro Delta, l’enorme numero di casi aumenta la probabilità che possa causare “infezioni postvaccinali” nelle persone vaccinate. E non è ancora chiaro se possa causare una malattia più grave rispetto ai ceppi precedentemente in circolazione.
Quello che appare chiaro, tuttavia, è che la variante Delta ha un forte vantaggio evolutivo rispetto ai ceppi precedenti. “Il suo tasso di crescita è diverso da qualsiasi altro nella storia di questa pandemia”, spiega Vaughn Cooper, biologo evolutivo dell’Università di Pittsburgh. Ora, Cooper e altri stanno cercando di capire perché questa particolare variante, che porta una serie di mutazioni diverse, ha avuto tanto successo.
La rapida diffusione del virus potrebbe in parte derivare da un veloce tasso di replicazione. Uno studio recente ha scoperto che le persone infettate dalla variante Delta avevano, in media, circa 1000 volte più virus nei loro corpi – un parametro noto come carica virale – rispetto a quelle infettate con il ceppo originale, permettendo loro di infettare più persone rapidamente. Il vantaggio della variante sembra derivare da una combinazione di mutazioni nella proteina spike: la parte del nuovo coronavirus che si lega ai recettori ACE2 sulla superficie delle cellule e permette al virus di infettarle.
Ecco perché la variante Delta si diffonde così rapidamente
di Sara Reardon/NatureGli scienziati si sono anche chiesti se Delta – oltre alla sua maggiore trasmissibilità – sia in grado di sfuggire al sistema immunitario umano. È priva di una mutazione chiamata E484K, che permette a un certo numero di altre varianti di evitare parzialmente di essere neutralizzate dagli anticorpi. Ma gli studi di laboratorio hanno suggerito che una mutazione di Delta chiamata L452R è persino più efficace nell’ottenere lo stesso risultato.
In un recente studio di preprint, non ancora pubblicato su una rivista scientifica, l’epidemiologo Nathan Grubaugh della Yale School of Public Health di New Haven, in Connecticut, ha testato in che modo 18 diverse varianti reagivano al siero prelevato dal plasma – la componente liquida del sangue – di 40 operatori sanitari completamente vaccinati. Ha scoperto che gli anticorpi dei partecipanti erano in grado di neutralizzare bene la variante Alfa e abbastanza bene Delta. Ma erano meno efficaci contro le varianti che portano le mutazioni E484K, come Beta o Gamma, identificate per la prima volta in Sudafrica e Brasile, rispettivamente.
I risultati sono stati sorprendenti, considerato che Delta è stata molto più efficace nel diffondersi rispetto a Beta o Gamma. Anche se la mutazione L452R da sola ha migliorato l’evasione immunitaria, l’attuale virus Delta non era poi così efficace nel farlo, suggerendo che la specifica combinazione di mutazioni su Delta ha conferito al virus una funzione unica. Anche quando cerchiamo di semplificare le cose, è difficile capire quali combinazioni diventeranno “il prossimo virus”, spiega Grubaugh. Egli sostiene che il successo di Delta suggerisce che l’evasione immunitaria potrebbe non dare al virus un vantaggio evolutivo così forte come la trasmissibilità, almeno tra le persone non vaccinate.
Ma questo potrebbe non essere vero in ogni popolazione. La variante Gamma, per esempio, si è diffusa rapidamente in Brasile ma assai poco nel resto del mondo. Alcuni ricercatori sospettano che i tassi di infezione da COVID-19 possano essere stati più alti in Brasile rispetto alla maggior parte dei paesi, il che significa che quando è apparsa Gamma, la maggior parte delle persone era già in grado di opporre una forte reazione immunitaria. In quella popolazione, eludere il sistema immunitario sarebbe stato utile al virus.
Mehul Suthar, virologo della Emory University di Atlanta, afferma che potrebbe esserci un limite al numero di mutazioni che un virus può acquisire sulla proteina spike prima che non sia più in grado di legarsi al recettore ACE2. “Ci sarà sempre questo tiro alla fune tra il virus che guadagna la capacità di contagiare, diffondersi e replicarsi e la sua capacità di sfuggire alla risposta anticorpale”, aggiunge.
Suthar sottolinea che la variante Kappa, emersa in India nello stesso periodo di Delta, condivide la maggior parte delle mutazioni di Delta e una mutazione simile a E484K. Ma Kappa non si è diffusa in tutto il mondo, suggerendo che queste mutazioni possano interagire in un qualche modo che rende il virus meno adatto evolutivamente. “È stata un po’ una sorpresa che sia stata la variante Delta a spiccare il volo”, spiega Suthar. “In realtà è stato confortante.”
Grubaugh pensa che sia improbabile che appaiano nuove mutazioni significative della proteina spike. Invece, il virus più adatto avrà una combinazione delle mutazioni “migliori” che permetteranno al patogeno di diffondersi ampiamente tra la maggior parte delle persone. Ma è difficile prevedere quali saranno. “Penso che abbiamo una conoscenza abbastanza buona di quali mutazioni dovremmo cercare, ma questo non significa necessariamente che se le vedessimo, sapremmo esattamente come si comporteranno”, dice.
Cooper è d’accordo. “È logico che quella combinazione di alta trasmissibilità e capacità di eludere gli anticorpi si evolverà, se possibile, a condizione che il numero di infezioni rimanga alto”, afferma. Più persone rimangono non vaccinate, più alta è la possibilità che emerga qualcosa di peggio di Delta.
Un virus potenzialmente da incubo è apparso l’anno scorso: una variante chiamata B.1.620 che è stata osservata per la prima volta in Africa. Portava la mutazione E484K, insieme a una serie di altre mutazioni della proteina spike che potrebbero aumentare la trasmissibilità. Con questa sola mutazione, la reazione sarebbe: “Oh mio Dio”, afferma Emma Hodcroft, ricercatrice in campo genetico all’Università di Berna, in Svizzera. Ma il numero di casi di B.1.260 è presto diminuito. “È chiaro che non è così semplice avere tutte queste mutazioni ed essere la cosa peggiore in giro”, sostiene Hodcroft.
La buona notizia è che sarebbe relativamente semplice modificare i vaccini a mRNA prodotti da Pfizer e Moderna per renderli più efficaci contro tale variante, sottolinea Nathaniel Landau, microbiologo del Langone Medical Center della New York University. “Se emergesse una variante in grado di sfuggire meglio di quella attuale, si avrebbe davvero bisogno di iniezioni di richiamo contro quella variante”, spiega.
Nel frattempo, però, i vaccini attuali rimangono il modo migliore per prevenire l’emergere di nuove varianti. “È chiaro che, con questi virus, non è che sconfiggendo la variante Delta sconfiggeremmo la pandemia”, dice Suthar. “Ce n’è un’altra che continua a emergere.” Se troppe poche persone si vaccinano e il virus si diffonde senza controllo – conclude – ci sarà solo questo ciclo infinito di infezione, mutazione e trasmissione”.
(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” il 30 luglio 2021. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)