Coronavirus: Perchè i ceppi mutati si diffondono prima

Una nuova variante del coronavirus sta imperversando nel Regno Unito ed è stata rilevata negli Stati Uniti, in Canada ed in altri paesi. Gli scienziati temono che questi nuovi ceppi possano diffondersi più facilmente.

Mai prima d’ora, spiega Sarah Otto  Professore alla Killam University di Biologia Evoluzionistica, abbiamo avuto così tanti dati in tempo reale sull’evoluzione come con SARS-CoV-2 : l’anno scorso sono stati sequenziati oltre 380.000 genomi.

Il SARS-CoV-2 è mutato durante la diffusione, generando lievi differenze nel suo genoma. Queste mutazioni consentono agli scienziati di tracciare chi è correlato a chi attraverso l’albero genealogico del virus.

I biologi evoluzionisti, hanno messo in guardia contro l’interpretazione eccessiva della minaccia rappresentata dalle mutazioni. La maggior parte delle mutazioni non aiuterà il virus.

Ma ogni tanto una mutazione o una serie di mutazioni danno al virus un vantaggio. I dati sono convincenti che le mutazioni portate dalla variante apparsa per la prima volta nel Regno Unito, nota come B.1.1.7, rendono il virus più “adattabile“.

Quando una nuova variante diventa comune, gli scienziati determinano il motivo alla base della sua diffusione. Un virus portatore di una particolare mutazione può aumentare di frequenza per caso se è:

  • trasportato da un superspreader;
  • trasferito in una nuova posizione non infetta;
  • introdotto in un nuovo segmento della popolazione.

Gli ultimi due esempi sono chiamati “eventi del fondatore“: un rapido aumento della frequenza può verificarsi se una particolare variante viene introdotta in un nuovo gruppo e avvia un’epidemia locale .

Ma B.1.1.7 è un’eccezione. Mostra un segnale di selezione molto forte.

Negli ultimi due mesi, la frequenza di B.1.1.7 è aumentata più rapidamente di quella non B.1.1.7 praticamente ogni settimana e nella regione sanitaria dell’Inghilterra. Questi dati, riportati il 21 dicembre 2020, hanno contribuito a convincere il  primo ministro britannico Boris Johnson a mettere sotto blocco gran parte del paese e hanno portato a divieti di viaggio diffusi dal Regno Unito.

L’aumento di B.1.1.7 non può essere spiegato da un evento fondatore in nuove regioni, perché il COVID-19 stava già circolando in tutto il Regno Unito.

Anche gli eventi dei fondatori in un nuovo segmento della popolazione (ad esempio, a seguito di una conferenza) non sono plausibili date le restrizioni diffuse contro i grandi raduni in quel momento.

Coronavirus Perche i ceppi mutati si diffondono prima

La nostra capacità di tracciare l’evoluzione di SARS-CoV-2 è dovuta al massiccio sforzo degli scienziati per condividere e analizzare i dati in tempo reale.

Ma la conoscenza incredibilmente dettagliata che abbiamo di B.1.1.7 è dovuta anche a una semplice fortuna.

Gli epidemiologi hanno concluso che B.1.1.7 è più trasmissibile, ma non ci sono segni che sia più mortale.

Alcuni ricercatori stimano che B.1.1.7 aumenti il ​​numero di nuovi casi causati da un individuo infetto (chiamato numero riproduttivo o Rt) tra il 40 e l’80% ; un altro studio preliminare ha rilevato che Rt è aumentato del 50-74% .

Un vantaggio del 40-80 percento significa che B.1.1.7 non è solo un po ‘più in forma, è molto più forte.

Anche quando la selezione è così forte, l’evoluzione non è istantanea. La nostra modellazione matematica, così come quella di altri in Canada e negli Stati Uniti , mostra che B.1.1.7 impiega un paio di mesi per raggiungere il suo vertiginoso aumento, perché solo una piccola frazione di casi inizialmente porta la nuova variante.

Per molti paesi, come gli Stati Uniti e il Canada, dove il numero di casi di COVID-19 è in aumento precario, una variante che aumenta la trasmissione del 40-80% rischia di spingerci oltre.

Potrebbe portare a una crescita esponenziale dei casi e sopraffare le cure mediche già logore. Il cambiamento evolutivo richiede un po ‘di tempo, dandoci forse qualche settimana per prepararci.

La selezione gioca due ruoli nell’evoluzione di queste varianti.

Innanzitutto, considera il ruolo all’interno di quegli individui in cui è sorto il gran numero di mutanti. Le 23 mutazioni di B.1.1.7 e le 21 mutazioni di P1 non sono disposte in modo casuale nel genoma, ma raggruppate nel gene che codifica per la proteina spike.

Un cambiamento nel picco, chiamato N501Y, è emerso indipendentemente in tutte e tre le varianti, così come nei pazienti immunocompromessi studiati negli Stati Uniti  e nel Regno Unito. Altre modifiche nel picco (ad esempio E484K, del69-70) sono visibili in due delle tre varianti.

Non sappiamo ancora cosa fa l’eliminazione, ma in un coronavirus correlato NSP6 inganna un sistema di difesa cellulare e può promuovere l’infezione da coronavirus .

L’evoluzione parallela delle stesse mutazioni in diversi paesi e in diversi pazienti immunocompromessi suggerisce che esse trasmettono un vantaggio selettivo per eludere il sistema immunitario degli individui in cui si sono verificate le mutazioni. Per N501Y, ciò è stato confermato da esperimenti sui topi .

Ma cosa spiega la maggiore velocità di trasmissione da individuo a individuo? È difficile rispondere perché le molte mutazioni che sono sorte contemporaneamente sono ora raggruppate in queste varianti e potrebbe essere una qualsiasi o una combinazione di esse che porta al vantaggio di trasmissione.

Detto questo, molte di queste varianti sono sorte prima da sole e non hanno portato a una rapida diffusione.

Uno studio ha dimostrato che N501Y aveva solo un debole vantaggio di trasmissione da solo, aumentando rapidamente solo se accoppiato con la serie di mutazioni osservate in B.1.1.7.

Mentre la storia evolutiva di COVID è ancora in fase di scrittura, ora sta emergendo un messaggio importante. Il vantaggio di trasmissione del 40-80% di B.1.1.7, e potenzialmente delle altre varianti B.1.351 e P1, travolgeranno molti paesi nei prossimi mesi.

Siamo in una corsa contro l’evoluzione virale. Dobbiamo lanciare i vaccini il più rapidamente possibile, arginare il flusso di varianti limitando le interazioni e viaggiare e contrastare la diffusione aumentando la sorveglianza e la ricerca dei contatti.

[email protected]TheConversation

Next Post

Come arredare la cameretta dei propri figli

Arredare la cameretta dei propri figli, specialmente se ne abbiamo più di uno e devono convivere insieme, può essere difficile. Questo perché bisogna seguire delle piccole grandi regole, assolutamente indispensabili, sia per ottenere un risultato migliore, sia perché si tratta di un ambiente importantissimo per lo sviluppo e la serena […]
Come arredare la cameretta dei propri figli