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Le varianti coronavirus che quasi nessuno conosce: breve visita internazionale guidata

Gli ultimi mesi hanno visto l’emergere di nuove varianti della sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), anche se altre varianti svaniscono. Alcune di queste varianti hanno caratteristiche biologiche o epidemiologiche di particolare interesse poiché possono favorire la rapida diffusione del virus o causare malattie più gravi.

Un nuovo documento di ricerca sulla prestampa pubblicato sul server medRxiv* descrive una nuova variante B.1.620, che è apparsa in Lituania ed è ora prevalente in diversi paesi in Europa, oltre che nell’Africa centrale. In precedenza, tre linee virali sono state classificate come varianti di preoccupazione (COV), vale a dire la variante del Regno Unito (B.1.1.7), la variante sudafricana (B.1.351) e la variante Brasile (P.1). Una VOC ha una maggiore trasmissibilità o virulenza, che potenzialmente sfugge alla neutralizzazione immunitaria. Il lignaggio B.1.177 si diffuse ampiamente in Spagna ben prima della sua trasmissione al resto d’Europa. Tali fenomeni sono guidati da restrizioni ai movimenti umani, mancanza di monitoraggio dell’epidemia e tempo. In Europa, i progetti di sequenziamento genomico hanno colto la rapida ascesa al predominio del ceppo del Regno Unito, sostituendo altri ceppi ampiamente circolanti.

Anche in Uganda, il lignaggio chiamato A.23.1 è salito alla ribalta in un contesto di basso sequenziamento genomico. Tali lignaggi virali vengono spesso osservati per primi, non nel loro paese di origine ma come un singolo caso o come una catena di trasmissione, a cominciare da un viaggiatore del paese ospitante, in un altro paese che esegue sequenze su scala maggiore. Poiché più paesi lanciano i propri programmi di sequenziamento SARS-CoV-2, i ceppi introdotti sono più facili da rilevare poiché tendono ad essere atipici della diversità endemica di SARS-CoV-2 di un paese ospitante, in particolare quando i lignaggi introdotti hanno accumulato diversità genetica non osservata in precedenza, un fenomeno caratterizzato da lunghi rami negli alberi filogenetici. Ad esempio, il ceppo B.1.380 era prevalente in Ruanda e Uganda per un certo periodo, ma si è poi scoperto che cedette improvvisamente il posto ad A.23.1. Quest’ultimo è stato sequenziato per la prima volta in Uganda, che a quel punto aveva iniziato a notarlo.

Questo programma ha quindi rilevato le prime occorrenze di B.1.1.7 e B.1.351. Genomi B.1.620 sono stati trovati non solo in Lituania ma in altri luoghi in Europa, sebbene non sembrino essere stati attivati ​​dallo stesso evento di introduzione. Sia in Germania che in Francia, si stanno osservando nuovi cladi che hanno genomi quasi identici. La Francia ha mostrato un cluster di infezioni B.1.620 asintomatiche come parte di un’unica catena di trasmissione, con altri quattro casi al di fuori di quest’area. Il caso indice deve ancora essere identificato, ma questo mostra la diffusione della comunità piuttosto che l’importazione. Ancora una volta, la Spagna e il Belgio hanno mostrato la presenza di genomi B.1.620 nel sequenziamento della sorveglianza di routine. In Lituania, la mutazione E484K in B.1.620 è stata osservata solo in B.1.1.7 oltre a 13 casi di infezione con B.1.351 e uno con la linea B.1.1.318. Nessuno di questi ultimi lignaggi era presente nella contea di Utena.

Molti casi in Europa hanno avuto una storia di viaggi dal Camerun e il sequenziamento nei paesi dell’Africa centrale, vale a dire Repubblica Centrafricana, Guinea Equatoriale e Repubblica Democratica del Congo, ha ripetutamente generato genomi B.1.620. Nello studio attuale, i ricercatori hanno caratterizzato le mutazioni di questo genoma. Molti sono già stati osservati nell’uno o nell’altro COV, ma non insieme. Hanno anche concluso che il lignaggio probabilmente è apparso per primo in Camerun ed è probabile che raggiunga un’alta prevalenza in Africa centrale. Molti genomi camerunesi caricati nel database GISAID (Global Initiative for Sharing All Influenza Data) mostrano una diversità sorprendente. Alcuni condividono mutazioni con B.1.620, con le prime ad apparire, forse, mutazioni sinonime a 15324 e la mutazione spike T1027I. Questi sono presenti anche in B.1.619 e la mutazione E484K del picco si trova anche in una stirpe strettamente correlata del Camerun.

Tutti questi campioni sono stati raccolti a gennaio e febbraio 2021. La linea B.1.620 ha 23 mutazioni e delezioni rispetto al ceppo di riferimento. Trasporta un gran numero di mutazioni e delezioni uniche, che sono dissimili dal ceppo correlato più vicino in Lituania. Sebbene queste mutazioni siano condivise da diversi COV, questo lignaggio non sembra essere derivato dalla ricombinazione di tali ceppi. La mutazione D614G è ora presente nella maggior parte dei ceppi circolanti, compreso questo. Ciò promuove l’infettività virale, forse migliorando la conformazione “su” del dominio di legame del recettore spike (RBD). Il lignaggio B.1.620 ha anche diverse mutazioni nel dominio N-terminale (NTD) della proteina spike, tra cui alcune rimangono di impatto sconosciuto. Del resto, tutti resistono parzialmente alla neutralizzazione da parte del siero di convalescenza e degli anticorpi monoclonali anti-NTD. Ciò può indicare l’origine di queste mutazioni come adattamenti virali che evitano il sistema immunitario.

Le mutazioni S477N ed E484K nel RBD si trovano in altri COV, ma il B.1.620 non porta le mutazioni N501Y o K417. Entrambe le prime mutazioni facilitano un’ampia evasione della neutralizzazione mediata da anticorpi. Promuovono anche il legame ad alta affinità del RBD al suo recettore, l’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2). Entrambe si trovano sullo stesso anello periferico all’interfaccia di legame di queste due proteine; ​e la loro presenza in combinazione migliora il profilo energetico favorevolmente rispetto al genoma di riferimento. Quando i programmi di sequenziamento locale non sono robusti, il sequenziamento dei viaggiatori infetti è la seconda opzione di sorveglianza per rilevare e monitorare diversi lignaggi. In questo studio, i ricercatori sottolineano che sette genomi B.1.620 provenivano da viaggiatori tornati dal Camerun, mentre sei provenivano da campioni raccolti localmente nella Repubblica Centrafricana. Quindi, questo lignaggio sembra essere prevalente in questa regione geografica.

Un adeguato sequenziamento viene effettuato in diversi paesi confinanti con il Camerun, vale a dire il Sud Africa e l’Angola a sud, il Kenya a est, il Togo e la Nigeria a nord-ovest. La stirpe, quindi, sembra aver avuto origine all’interno dell’area dell’Africa centrale delimitata dai confini di questi paesi. Le storie di viaggio dei casi europei indicano presentazioni separate, dal Camerun e dal Mali. In un caso, almeno, la diffusione nella comunità sembra essersi stabilita, con il paziente indice che ha sviluppato l’infezione in Belgio ben oltre il periodo di incubazione del virus e molto tempo dopo il suo ritorno dal Camerun. Uno studio filogenetico in Africa mostra che la variante probabilmente è nata in Camerun, per poi diffondersi sia nella Repubblica Centrafricana che nella Guinea Equatoriale. Si è poi diffuso in vari paesi d’Europa attraverso molteplici introduzioni. Sembra sia entrato negli Stati Uniti e in Inghilterra, mentre è entrato in Lituania almeno due volte.

Molti viaggiatori sono partiti dal Camerun per altri paesi africani, il che indica che questo ceppo sarà probabilmente diffuso in Africa ormai. Anche con i bassi livelli di sequenziamento nella Guinea Equatoriale e nella Repubblica Democratica del Congo, il suo rilevamento supporta questa ipotesi. I programmi di sorveglianza genomica scadenti sono disponibili in gran parte del mondo, mentre i vaccini continuano ad essere in gran parte appannaggio dei paesi sviluppati. Tuttavia, questa disparità affliggerà il mondo per decenni mentre il virus continua a generare nuove varianti e si insinua nei paesi precedentemente vaccinati. La lunga scia filogenetica di B.1.620 suggerisce un’evoluzione graduale nel tempo, e forse anche su grandi distanze, o a causa di pressioni selettive durante il decorso dell’infezione cronica nelle persone immunosoppresse. Anche l’ordine delle mutazioni che hanno portato a questo lignaggio è impossibile da recuperare, rendendo difficile dire qui se qualche mutazione ha promosso direttamente il verificarsi di altre mutazioni aumentando la trasmissibilità virale.

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

Pubblicazioni scientifiche

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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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