Il virus COVID – 19 sta mutando. Cosa significa questo per i vaccini?

Mentre entriamo nel secondo anno di vita con il nuovo coronavirus SARS-CoV-2, il virus celebra la sua invasione della popolazione mondiale con forme ancora più mutate che lo aiutano a diffondersi più facilmente da persona a persona.

Uno, rilevato per la prima volta nel Regno Unito a dicembre, ha già sollevato allarmi sul fatto che il virus COVID-19 stia ora sfuggendo alla protezione che i vaccini appena lanciati ora potrebbero fornire. La variante è stata trovata anche negli Stati Uniti, nel Regno Unito. i funzionari hanno serrato lockdowns in Inghilterra, Scozia e Galles, e durante le vacanze, più di 40 paesi vietato i viaggiatori dalla regione, nel tentativo di mantenere il nuovo ceppo di diffondersi in altre parti del mondo. I funzionari sanitari sono anche preoccupati per un ceppo diverso trovato in Sud Africa che potrebbe diventare più resistente alla protezione del vaccino. Questa variante include alcune mutazioni in aree chiave che gli anticorpi, generati dal vaccino, bersaglio.

Esattamente come i nuovi ceppi colpiscono le persone infette, ad esempio se sviluppano sintomi più gravi e se possono portare a più ricoveri e decessi, non sono ancora chiari. Ma gli scienziati stanno dilagando gli sforzi per sequenziare geneticamente più campioni da pazienti infetti per imparare quanto siano diffusi. Finora, ci sono abbastanza suggerimenti per preoccupare gli esperti di salute pubblica.

Il fatto che SARS-CoV-2 si stia trasformando in ceppi potenzialmente più pericolosi non è una sorpresa. I virus mutano. Devono, al fine di compensare un’omissione critica nel loro trucco. A differenza di altri agenti patogeni come batteri, funghi e parassiti, i virus non hanno nessuno dei macchinari necessari per fare più copie di se stessi, quindi non possono riprodursi da soli. Si affidano completamente al dirottamento degli strumenti riproduttivi delle cellule che infettano per generare la loro progenie.

Essere tali scrocconi significa che non possono essere schizzinosi nei confronti dei loro host e devono accontentarsi di qualsiasi apparecchiatura cellulare possano trovare. Che in genere porta a una raffica di errori quando si intrufolano per copiare il loro codice genetico; di conseguenza, i virus hanno tra i genomi sloppiest tra i microbi. La maggior parte di questi errori sono privi di significato—false partenze e vicoli ciechi—che non hanno alcun impatto sugli esseri umani. Ma come più errori sono fatti, le probabilità che si farà il virus meglio a scivolare da una persona all’altra, o pompare fuori più copie di se stesso, aumentare drammaticamente.

Fortunatamente, coronavirus in particolare generano questi errori genetici più lentamente rispetto ai loro cugini come l’influenza e l’HIV-scienziati sequenziamento migliaia di campioni di SARS-CoV-2 da pazienti COVID-19 hanno scoperto che il virus fa circa due errori al mese. Tuttavia, questo ha portato finora a circa 12.000 mutazioni note in SARS-CoV-2, secondo GISAID, un database genetico pubblico del virus. E alcuni, per puro caso, finiscono per creare una maggiore minaccia per la salute pubblica.

Solo pochi mesi dopo che SARS-CoV-2 è stato identificato in Cina lo scorso gennaio, ad esempio, una nuova variante, chiamata D614G, ha sostituito il ceppo originale. Questa nuova versione divenne quella dominante che infettò gran parte dell’Europa, del Nord America e del Sud America. Gli esperti di virus sono ancora incerti su quanto sia importante D614G, chiamato per dove la mutazione si trova sul genoma virale, è stato quando si tratta di malattie umane. Ma finora, i campioni di sangue di persone infette dal ceppo mostrano che il virus può ancora essere neutralizzato dal sistema immunitario. Ciò significa che gli attuali vaccini che vengono srotolati in tutto il mondo possono anche proteggere da questo ceppo, dal momento che i colpi sono stati progettati per generare risposte immunitarie simili nel corpo. ” Se il pubblico è preoccupato se l’immunità vaccinale è in grado di coprire questa variante, la risposta sarà sì”, afferma Ralph Baric, professore o epidemiologia, microbiologia e immunologia presso l’Università del North Carolina Chapel Hill, che ha studiato coronavirus per diversi decenni.

La cosiddetta variante N501Y (alcuni funzionari sanitari la chiamano anche B. 1.1.7.), che è stato recentemente rilevato nel Regno Unito e negli Stati Uniti, potrebbe essere una storia diversa. Sulla base di studi di laboratorio e sugli animali, i ricercatori ritengono che questo ceppo possa diffondersi più facilmente tra le persone. Non è una sorpresa, dice Baric, dal momento che fino a questo punto, la maggior parte della popolazione mondiale non è stata esposta alla SARS-CoV-2. Ciò significa che per ora, i ceppi che sono più bravi a saltare da una persona all’altra avranno il vantaggio di diffondere il loro codice genetico. Ma come sempre più persone vengono vaccinati e protetti contro il virus, che può cambiare. “Le condizioni di selezione per l’evoluzione del virus in questo momento favoriscono la trasmissione rapida”, dice. “Ma come sempre più della popolazione umana diventa immune, le pressioni di selezione cambiano. E non sappiamo in quale direzione andrà il virus.”

In uno scenario peggiore, tali cambiamenti potrebbero spingere il virus a diventare resistente alle cellule immunitarie generate dai vaccini attualmente disponibili. I mutanti attuali sono i primi tentativi del virus di massimizzare la sua cooptazione della popolazione umana come copiatrici virali. Ma potrebbero anche servire da spina dorsale su cui SARS-CoV-2 costruisce un’acquisizione più sostenuta e stabile. Come un prigioniero che pianifica un jailbreak, il virus sta aspettando il suo tempo e scheggia le difese che il sistema immunitario umano ha costruito. Ad esempio, il virus può mutare in un modo che cambia la composizione delle sue proteine spike—la parte del virus in cui gli anticorpi del sistema immunitario tentano di aderire al fine di neutralizzare il virus. E quella mutazione potrebbe non essere sufficiente per proteggere il virus da quegli anticorpi. Ma due o tre potrebbero.

La più grande preoccupazione in questo momento, dice Baric, è che ci sono già due o tre varianti di SARS-CoV-2 che hanno mutazioni in proprio tali luoghi, “dove ulteriori mutazioni possono fare un cambiamento più significativo in termini di trasmissibilità o virulenza.”

Il modo migliore per monitorare l’evoluzione è sequenziare il virus in quante più persone sono infette, il più spesso possibile. Solo monitorando come sta cambiando la SARS-CoV-2 gli scienziati possono sperare di stare al passo con le mutazioni più pericolose e potenzialmente più letali. Nel novembre. i centri degli Stati Uniti per controllo di malattia (CDC) hanno lanciato un programma di sequenziamento che chiederà ad ogni stato di inviare 10 campioni ogni due settimane dalla gente che è stata infettata, per seguire più costantemente tutti i cambiamenti nel genoma di SARS-CoV-2. Ma è un programma volontario. ” Non è ancora uno sforzo nazionale, è volontario e non ci sono finanziamenti dedicati”, afferma Baric. “Andiamo, siamo nel 21 ° secolo-entriamo nel 21 ° secolo.”

Senza un sostanziale finanziamento federale dedicato specificamente al sequenziamento dei genomi SARS-CoV-2, la maggior parte del lavoro negli Stati Uniti è attualmente svolto da scienziati presso centri accademici come il Broad Institute del MIT e Harvard e l’Università di Washington. Dall’inizio dello scorso anno, il CDC ha lavorato per caratterizzare meglio i virus SARS-CoV-2 da campioni di pazienti in collaborazione con alcuni di questi laboratori accademici, nonché dipartimenti sanitari statali e locali e aziende diagnostiche commerciali, nel consorzio SARS-CoV-2 Sequencing for Public Health Emergency Response, Epidemiology and Surveillance (SPHERES) “Se sequenziamo un caso su 200, ci mancano molte informazioni”, afferma Baric. “Se stiamo sequenziando circa il 20% dei casi, allora potremmo iniziare a vedere qualcosa e saremmo nel gioco della palla per trovare nuove varianti. Probabilmente potremmo fare un lavoro migliore di quello qui negli Stati Uniti”

Anche altri paesi stanno lavorando a questo sforzo. Il Regno Unito è stato a lungo un leader nel sequenziamento genetico, e probabilmente a causa dei loro sforzi sono stati in grado di identificare la nuova variante in tempi relativamente brevi dopo che è emerso. A livello globale, gli scienziati hanno anche pubblicato sequenze genetiche da SARS-CoV-2 al database pubblico GISAID.

Dott. Anthony Fauci, direttore del National Institute of Allergy e Malattie Infettive e direttore medico per il Presidente eletto Joe Biden, dice che il suo team sono sequenziamento e studiare le nuove varianti per capire meglio qual è l’effetto che possono avere sulla malattia, come si potrebbe essere a causa di malattie più gravi e, cosa più importante, come sempre più persone vengono vaccinati, se le nuove varianti può sfuggire la protezione dei vaccini sappiamo di lavoro di oggi.

La buona notizia è che se i ceppi mutanti diventano resistenti ai vaccini attuali, la tecnologia mRNA dietro la Pfizer-BioNTech e Moderna dovrebbe consentire alle aziende di sviluppare nuovi scatti senza lo stesso lungo sviluppo e test che gli originali richiesto. ” La piattaforma mRNA è eminentemente flessibile per girarsi”, afferma Fauci. Se fosse necessario un nuovo vaccino, sarebbe trattato dalla Food and Drug Administration come un cambiamento di ceppo nel bersaglio del virus, simile a come i colpi di influenza vengono modificati ogni anno. “Si potrebbe ottenere che fuori abbastanza rapidamente,” dice Fauci, dopo aver mostrato nei test con poche decine di persone che il nuovo vaccino ha prodotto quantità soddisfacenti di anticorpi e protezione contro il virus mutante.

Il monitoraggio di ogni cambiamento apportato dal virus sarà fondamentale per acquistare il tempo necessario per spostare gli obiettivi del vaccino prima che SARS-CoV-2 salti troppo avanti per consentire agli scienziati di recuperare. ” Stiamo prendendo sul serio e li seguiremo da vicino per assicurarci di non perdere nulla”, afferma Fauci.