HomeATTUALITA' & SALUTEL'origine internazionale del COVID: le evidenze matematiche e genomiche (prove a parte)

L’origine internazionale del COVID: le evidenze matematiche e genomiche (prove a parte)

Il patogeno eziologico della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) – sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) – ha portato alla più grande pandemia dei tempi moderni. Questo virus è uno dei sette coronavirus noti per causare malattie umane. Sebbene strettamente correlato alla SARS-CoV del 2002, è molto più contagioso e ha un lungo periodo di incubazione. Quindi, sebbene sia molto meno mortale del primo, ha provocato milioni di morti in tutto il mondo. Il primo caso è stato segnalato da un mercato del pesce a Wuhan, in Cina. Da allora sono emerse numerose teorie sulla sua origine. Un nuovo studio in Acta Mathematica Scientia suggerisce che il virus potrebbe aver avuto origine in più paesi quasi contemporaneamente, piuttosto che diffondersi dalla Cina al resto del mondo. Il sequenziamento genomico mostra che il virus è più strettamente correlato al coronavirus RaTG13 dei pipistrelli. Il RaTG13, tuttavia, proveniva da un campione del 2013 e formava un lignaggio diverso, incapace di trasmissione umana diretta.

Molti scienziati si sono concentrati sulla raccolta e il sequenziamento di campioni da presunti ospiti intermedi, tra cui pangolino, visone e zibetti, ma finora non è stata osservata alcuna catena chiara. La prima trasmissione tra gli esseri umani è stata segnalata da Wuhan, mentre altri paesi hanno segnalato i loro primi casi nel febbraio 2020. Tuttavia, dicono i ricercatori, le prove mostrano che il virus stava già circolando in questi paesi nel dicembre 2019, tra cui Italia, Francia e Stati Uniti. In assenza di sequenze virali complete dai campioni raccolti a questa data in questi paesi, l’attuale studio sperava di esaminare come le sequenze del virus attualmente circolanti possano essere ricondotte alla loro prima comparsa nell’uomo. In contrasto con l’allineamento di sequenze multiple (MSA), che è il metodo convenzionale per trovare relazioni tra sequenze genomiche, il documento ha utilizzato un metodo del vettore naturale k-mer per codificare la sequenza completa del genoma virale come vettori, basato su GISAID (Global Initiative per la condivisione di tutti i dati sull’influenza).

Il metodo MSA allinea le sequenze confrontate per ottenere una matrice di somiglianze tra di loro. Tuttavia, tale somiglianza non riesce a soddisfare la proprietà di disuguaglianza triangolare della distanza matematica, e quindi non può mostrare la distanza biologica reale di sequenze differenti. Il metodo k-mer codifica le sequenze vettoriali e definisce la loro distanza naturale per misurare quanto sono vicine l’una all’altra. Mentre la maggior parte degli studi include solo un singolo valore k per stimare le distanze tra le sequenze, il lavoro corrente coinvolge tutti i k-mer per k≥1. Hanno sviluppato una nuova metrica che soddisfa le proprietà di positività, non negatività, simmetria e disuguaglianza triangolare. Poiché RaTG13 era il più vicino in relazione a SARS-CoV-2, la sua distanza è stata calcolata da ciascuno dei genomi sequenziati da isolati di quest’ultimo. La sequenza RaTG13 è risultata essere la più vicina (distanza naturale più breve) a quelle di cinque isolati provenienti da Francia, India, Paesi Bassi, Inghilterra e Stati Uniti.

È interessante notare che gli isolati virali in questi cinque casi erano vicini a RaTG13 quanto lo era l’isolato di Wuhan. Le distanze con i primi cinque erano tutte leggermente inferiori a 31.000, che era la distanza dell’isolato di Wuhan da RaTG13. Questi risultati indicano che il luogo in cui è avvenuta per la prima volta la trasmissione di SARS-CoV-2 da uomo a uomo è estremamente improbabile che sia Wuhan, ma Francia, India, Paesi Bassi, Inghilterra e Stati Uniti, con un tasso di precisione superiore al 91%. Studi precedenti avevano già suggerito questa possibilità, dal momento che un team di scienziati ha rilevato anticorpi contro il virus negli Stati Uniti nel dicembre 2019, quando ancora non erano stati segnalati casi in quel paese. Allo stesso modo, uno studio francese ha mostrato la presenza di sieropositività (anticorpi anti-SARS-CoV-2 immunoglobulina (Ig) G) nel novembre 2019. Questi studi non includevano sequenze complete, precludendo la convalida dei loro risultati con il metodo attuale.

I ricercatori hanno scelto RaTG13 come genoma di riferimento perché non è stato ancora dimostrato che il genoma di riferimento SARS-CoV-2 (NC 045512.2) sia il primo ceppo. Poiché il coronavirus del pipistrello è molto simile al virus attuale, ci si aspettava che la distanza dalla sua sequenza mostrasse quanto presto fossero apparsi i ceppi emergenti da diversi paesi. Ciò conferma l’esistenza di alcuni campioni risultati positivi per COVID-19 prima del primo caso ufficialmente segnalato in questi paesi. A tal proposito, ricordate la prima notizia secondo cui prima di Wuhan un caso positivo era stata segnalato in Francia a fine novembre 2020? E le biopsie congelate risultate positive negli archivi dell’Istituto Nazionale Tumori italiano e datate Settembre 2019? Quell’anno è stato segnato dalla comparsa di svariati casi in Italia di polmonite virale interstiziale, che non hanno trovato origine chiara e per cui i correnti tests diagnostici potrebbero non aver visto la presenza di un SARS-CoV2 a quel tempo.

La maggior parte di esse, non letali, potrebbe essere stata benissimo scambiata per casi di influenza grave, come tali trattati e come tali diffusi. Riguardo al caso del 2013 citato all’inizio, infine, questo sito riporta un articolo pubblicato lo scorso anno a Settembre nella sezione Attualità e Salute, intitolato: “Si aggiungono prove alle origini del COVID-19: un racconto di pipistrelli e miniere”. Chi è interessato può approfondire.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Pei S, Yau SS. Acta Math Sci. 2021; 41(3):1017-1022. 

Balboni A et al. New Microbiol. 2012 Jan; 35(1):1-16. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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