Covid-19: sapere tutto sul virus e le diverse varianti!

I virus

I virus, in generale, sono agenti infettivi che devono entrare in una cellula per replicarsi. Anche se tutti condividono questa caratteristica, ci sono molte differenze tra ogni famiglia. Per esempio, ci sono virus avvolti e virus "nudi", virus a DNA e virus a RNA, ecc. Tuttavia, tutti infettano la loro cellula bersaglio e deviano il macchinario di quest'ultima verso la produzione di nuovi virus, chiamati virioni.

Come funziona il virus Covid-19? 

Il virus SARS-CoV-2, responsabile del Covid-19 (coronavirus disease 2019), appartiene al gruppo beta della famiglia dei coronavirus. Quest'ultimo è anche responsabile di altre epidemie avvenute in Asia nel 2003 (epidemia di SARS-COV-1) e nel 2012 (MERS).

Il SARS-COV-2 è un virus avvolto. Ha un involucro (di origine cellulare) che circonda il suo materiale genetico. Il materiale genetico consiste in un singolo filamento positivo di RNA. Questo significa che quando il virus infetta una cellula, il suo filamento di RNA può essere tradotto direttamente in proteine dal macchinario cellulare. Così, la cellula non può più svolgere le sue funzioni fisiologiche (a causa della produzione di proteine virali) che, tra l'altro, causa i problemi associati alla malattia.

Il genoma di questo virus codifica per 20 proteine, 16 delle quali sono le cosiddette proteine non strutturali, che permettono di dirottare il macchinario cellulare, la produzione e la maturazione dell'RNA virale. 

Le restanti 4 proteine sono chiamate strutturali. Troviamo le proteine E e M, rispettivamente per l'involucro e la membrana, la nucleoproteina N che protegge l'RNA virale e infine la proteina S per Spike. Le proteine E, M e S formano l'involucro.

È anche grazie a una proteina che questo virus penetra nelle cellule. Infatti, la proteina S permette, attraverso il suo legame con un recettore (ACE2), la penetrazione del virus all'interno della cellula ospite. Infatti, dopo il legame del ligando con il suo recettore, la membrana cellulare internalizzerà il virus in un endosoma che rilascerà poi l'RNA del virus. 

Questi recettori ACE2 si trovano nelle cellule dei polmoni, dei reni, del fegato, del cuore e nelle cellule intestinali, il che spiega i diversi tipi di malattia del SARS-COV-2 (problemi digestivi e cardiaci, insufficienza renale, mancanza di respiro, ecc.) Inoltre, ACE2 ha molte somiglianze con il recettore nicotinico dell'acetilcolina che si trova nel sistema nervoso. Questo potrebbe spiegare i sintomi neurologici della malattia come l'anosmia (perdita dell'olfatto) e l'agueusia (perdita del gusto). 

Perché esistono varianti di COVID-19?

Le varianti sono dovute a mutazioni nel genoma del virus. Tutti i virus mutano. Infatti, durante ogni riproduzione appaiono delle mutazioni, si parla di sostituzioni, inserzioni, delezioni (cancellazioni) e duplicazioni. Tuttavia, la stragrande maggioranza di queste mutazioni non ha alcun effetto. 

Nel caso del SARS-COV-2, le mutazioni che causano le varianti colpiscono la proteina S. Oltre ad essere responsabile dell'internalizzazione del virus, la proteina S è il bersaglio dell'immunità naturale o vaccinale. Oggi, ci sono quasi 4000 mutazioni nella proteina Spike. Un virus la cui mutazione modifica una caratteristica importante del virus (gravità, sintomi, capacità di infettare...) si chiama "variante". 

Ci sono attualmente 4 diverse varianti: la variante britannica, sudafricana, brasiliana e californiana.

Quali sono le differenze tra le varianti?

La variante britannica

La variante britannica ha 19 mutazioni degne di nota, 8 delle quali sono nella proteina S. Tra questi, la mutazione N501Y modificherebbe leggermente l'estremità della proteina, facilitando così il suo legame con il suo recettore ACE2. Permetterebbe quindi una migliore trasmissibilità del virus. Tuttavia, un recente studio di Harvard sembra mostrare che l'aumentata trasmissibilità di questa variante potrebbe essere dovuta a una maggiore carica virale durante l'infezione.

Una seconda nota mutazione è la mutazione P681H che aumenterebbe la produzione della proteina S.

Sembrerebbe che i vaccini attualmente sul mercato forniscano una protezione sufficiente contro questa variante.

Inoltre, si trova attualmente in circa il 77,8% delle nuove infezioni in Italia.

La variante sudafricana

Questa variante ha 13 mutazioni principali, 8 delle quali sono sulla proteina S. Tra queste, troviamo di nuovo N501Y ma anche K417N. Quest'ultima mutazione avrebbe gli stessi effetti di N501Y (maggiore trasmissibilità). Notiamo anche la comparsa della mutazione E484K. Anche questa mutazione modificherebbe la proteina S, ma questa volta la conseguenza sarebbe una fuga dalle risposte immunitarie naturali e vaccinali. Infatti, secondo gli studi, il tasso di protezione dei vaccini Novavax e Johnson & Johnson mostra una minore efficienza in Sudafrica.

D'altra parte, la capacità neutralizzante dei vaccini mRNA (Pfizer e Moderna) sarebbe ridotta solo del 30%. Secondo gli immunologi, questa diminuzione non dovrebbe avere conseguenze a causa dell'alto tasso di protezione iniziale (oltre il 90%).

Questa variante sarebbe presente oggi al 90% nel paese di cui porta il nome ma solo sotto lo 0,83% in Italia. Inoltre, non ci sono prove di un aumento della mortalità a causa di questo virus. Le preoccupazioni sono ora concentrate sulla resistenza all'immunità, in particolare quella fornita da una precedente infezione con il Covid-19.

La variante brasiliana

Questa variante è molto simile alla variante sudafricana. Ha le mutazioni N501Y e K417T (vicino a K417N) che promuovono la trasmissione e E484K che amplifica la resistenza all'immunità. Anche se il grado di resistenza all'immunità naturale e vaccinale non è chiaramente noto, sembra essere simile a quello della variante sudafricana. 

Si pensa che la variante brasiliana sia presente in circa il 6% delle nuove infezioni in Italia.

La variante californiana

Questa variante porta la mutazione L452R sulla proteina S, che si crede promuova la sua trasmissione. Osservata per la prima volta in Danimarca, ora rappresenta il 45% dei nuovi casi in California.

La sua prevalenza in Italia non è nota.

Conclusione

In sintesi, ci sono molte mutazioni nel virus responsabile del COVID-19. Alcuni di essi potrebbero limitare l'efficacia dei vaccini, anche se nulla è ancora certo. Più un virus circola, più muterà. È quindi importante limitarne la circolazione. È qui che entrano in gioco i vaccini.

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