- Cosa sappiamo di certo ? -

Infezione da SARS-CoV-2: cosa sappiamo di certo ?

di Gianni Tadolini

__________  

Sono stato indotto alla stesura di questo breve lavoro dalle occasioni di dibattito e confronto informale con i colleghi, soprattutto all'interno della struttura sanitaria dove lavoro, ma anche dall'opportunità di fornire risposte semplici alla frequenti domande dei nostri pazienti: quali certezze abbiamo circa l'infezione virale determinata dall'ormai tristemente noto Covid-19 ?

Già nell'agosto dello scorso anno Barbara Illi, dell'Istituto di Biologia Molecolare del CNR, conteggiava oltre 10.000 articoli specialistici prodotti nei primi sei mesi del 2020. Se ne deduce che lo sforzo di analisi ed inquadramento del problema, da parte del mondo scientifico, è stato enorme. È mia intenzione, in questi appunti, tradurre al lettore, in maniera sintetica e divulgativa, alcune delle principali informazioni che la ricerca ci ha messo a disposizione, dando fortemente la preferenza a ciò che è stato definitivamente assodato.

Le domande alle quali ho cercato di dare risposta sono sostanzialmente tre:

1 – Che cos'è il virus SARS-CoV-2 ?

2 – Attraverso quali strumenti si è riusciti ad isolarlo ed osservarlo ?

3 – Cosa sappiamo del sistema proteico attraverso cui il virus infetta l'uomo ?

Solo tre domande, là dove molte altre avrebbero potuto essere formulate, ma di fondamentale importanza, anche perché l'universo più o meno negazionista ha aperto la polemica principalmente su queste.

Ho cercato di evitare con cura la commistione con la sfera politico-ideologica che ha avuto ampio spazio in tutta la vicenda pandemica, non perché sia priva d’importanza, ma perché ci porterebbe nel vasto mare delle opinioni in cui ha diritto di cittadinanza una soggettività che in questo contesto ci disorienterebbe.

Veniamo quindi alle nostre domande.

Per rispondere alla prima ed alla seconda, quelle sull’identità del virus e sugli strumenti per rivelarne i connotati, dobbiamo prima interrogarci rapidamente su cosa sia un virus. Ho potuto più volte constatare che anche persone di buona cultura hanno idee confuse. Oggi molti virus possono essere osservati con strumenti ottici particolarmente evoluti e questo ci consente di affermare che i virus esistono ed hanno identità diverse. Le prime immagini di virus particolarmente grandi si ottennero con l’invenzione del microscopio elettronico (Cf. Ernst Ruska – Max Knoll, 1931). Uno studio sulla tassonomia dei virus del 2018 (Cf. Archives of Virology, vol. 163) ci informa che il “nanometro” è un’unità di misura adeguata per misurare la lunghezza di un virus: un nanometro è la milionesima parte di un millimetro, quindi un miliardesimo di metro.

Esistono virus piccolissimi e virus di notevoli dimensioni, fino ad oltre 300 nanometri. Il Covid-19 è abbastanza piccolo, ma comunque individuabile con strumenti adeguati. Osservazioni diverse lo collocano in un arco metrico tra i 50 ed i 140 nanometri di diametro (Cf. Varga et Al. 2020 – Microscopia elettronica di SARS-CoV-2, in The Lancet, 395). Il microscopio elettronico con cui oggi i ricercatori di tutto il mondo si stanno cimentando per scovare i segreti di Covid-19 è il TEM, uno strumento ad altissima definizione, classificato come Microscopio Elettronico a Trasmissione, che sfrutta le proprietà ottiche degli elettroni riuscendo a ben inquadrare oggetti fino a 10.000 volte più piccoli di un millesimo di millimetro (micrometro). Il microscopio in questione usa un fascio di elettroni anziché di fotoni e le lenti d’ingrandimento non sono formate da materiale solido, ma da campi elettrici. Gli elettroni, emessi da un cosiddetto “cannone” elettronico, impressionano uno strato sensibile rilevando la “densità elettronica” dell’oggetto sotto osservazione; tale densità verrà poi convertita in immagine da un sistema informatico. Per chi volesse approfondire, l’enciclopedia multimediale WikipediA dà una descrizione abbastanza fruibile dello strumento alla voce “Microscopio Elettronico a Trasmissione”. Ancora: le metodiche di visualizzazione del virus sono state compiutamente descritte da un gruppo di ricercatori italiani (Linda Celeste Montemiglio, Adele Di Matteo, Carmelinda Savino, Andrea Ilari) del Dipartimento di Scienze Biochimiche dell’Università La Sapienza di Roma, in un articolo del 2020 (Cf. SARS-CoV-2 – Frontiere della Ricerca – Zanichelli SIBBM).

Ma torniamo alla generica costituzione dei virus. La biotecnologa Giulia Bertelli, esperta in divulgazione scientifica delle scienze biologiche, definisce i virus “parassiti intracellulari obbligati”, cioè costretti ad esistere e replicarsi solo all’interno di cellule viventi. Sono certamente le entità biologiche di gran lunga più diffuse sul nostro pianeta. Non hanno autonomia metabolica; in pratica non sono in grado di fare nulla se non col contributo della cellula infettata. Si costituiscono con un acido nucleico (DNA o RNA) ed un involucro proteico detto “capside”. In estrema sintesi: il DNA contiene l’informazione genetica che viene “copiata” su una molecola RNA; questa codifica (mette le regole) per produrre le proteine. Una configurazione particolare di RNA, detta mRNA (RNA-messaggero) si incarica di portare informazioni specifiche per la costruzione di proteine diverse.

Il primo isolamento del virus SARS-CoV-2 in Europa è stato realizzato nei laboratori dell’ospedale Spallanzani di Roma da un gruppo di ricercatori coordinati dalla virologa Francesca Colavita (il primato però è tuttora controverso); lo studio è stato pubblicato sugli Annali di Medicina Interna, una delle riviste specialistiche più accreditate del mondo, edita dalla American College of Physicians, nel 2020. A questo sono seguiti molte altre pubblicazione: l’ultima di cui sono a conoscenza è del 20 maggio 2021, firmata da un gruppo francese (Fabrice Gallais, Olivier Pible, Jean Armengard) per la Analytical and Bioanalytical Chemistry, ma ne esisteranno sicuramente altre con data più recente. L’ultimo lavoro che ho citato è comunque importante perché contesta le tesi secondo cui le cellule che ospitano il virus “in vitro” non siano sufficientemente purificabili per consentire un effettivo isolamento del virus stesso. Nel mese di giugno 2021 la rivista on-line Facta, il più accreditato progetto editoriale italiano che cerca di scovare bufale, notizie false e disinformazione, ha dedicato diversi interventi alla credenza che SARS-CoV-2 non sia mai stato effettivamente isolato (Cf. https://facta.news – 21.06.2021). Un altro studio di isolamento e sequenziamento completo del virus in Italia si deve alle équipe del Prof. Pierlanfranco D’Agaro dell’Università di Trieste e del Prof. Alessandro Marcello che hanno lavorato assieme al Dr. Danilo Licastro, responsabile della “Piattaforma di Genomica Open-Lab Argo” attraverso un cofinanziamento Regione-Università (https://www.units.it – 18 marzo 2020).

Agli studi citati ne andrebbero aggiunti molti altri, anche extraeuropei, ma la lista si farebbe lunga. Tutti, comunque, confluiscono verso le seguenti certezze:

  • Il virus SARS-CoV-2 esiste, è responsabile dell’infezione pandemica che stiamo attraversando, è stato osservato e classificato come Beta-coronavirus con RNA a singolo filamento e nucleocapside ricoperto da proteine fosforilate. RNA e capside proteico sono a loro volta protetti da doppio strato fosfolipidico, fattore che gioca un ruolo importante nell’infezione della cellula ospite. Tra queste strutture lipidiche risultano fondamentali per l’infezione e la replicazione la proteina Spike (S), la proteina di membrana (M), l’emoagglutinina esterasi (HE), la proteina di rivestimento (E).

  • Al sistema di microscopia TEM le particelle virali (vironi) appaiono di forma rotondeggiante con un diametro medio superiore ai 60 nanometri, ma inferiore ai 140. Sono ben distinguibili, attraverso sfumature di colore ottenute per contrasto a seconda della densità elettronica.

  • La procedura analitica di “cristallografia a raggi X”, la cui alta attendibilità è riconosciuta dalla comunità scientifica internazionale, ci ha consentito di acquisire numerose informazioni su quel sistema proteico che regola i meccanismi d’infezione cellulare e di replicazione del virus. Molte proteine sono visualizzabili ed analizzabili con uno strumento che consente ai raggi X di formare immagini diffratte tridimensionali, urtando contro il reticolo degli elettroni delle proteine stesse. Oggi per 13 proteine del virus (in tutto sembrano essere 26) si conosce esattamente la formula di struttura. Essa è stata depositata presso la PDB, la “Banca Dati Internazionale delle Strutture Proteiche (Protein Data Bank).

Per quanto riguarda i mediatori dell’infezione e della replicazione, in particolare ci interessano tre composti, fondamentali nei processi di infezione e replicazione, di cui conosciamo compiutamente la composizione biochimica:

►  la proteina Spike nelle sue due sottounità: S1 e S2,

►  l’RNA-polimerasi (RdRP – RNA polimerasi RNA dipendente).

►  la proteasi principale Mpro (enzima proteolitico).

A tale proposito possono essere di utile lettura due ricerche (comprensibili anche per i non addetti ai lavori) dell’Università San Raffaele (UniSR): la prima del 12 giugno 2020 dal titolo “La biologia strutturale per SARS-CoV-2: la proteina Spike”, la seconda del 10 luglio, “RNA polimerasi, la fotocopiatrice distratta di SARS-CoV-2” (https://www.unisr.it/news).

Quanto detto ora ci introduce alla nostra ultima domanda: cosa sappiamo del sistema proteico attraverso cui il virus infetta l'uomo ?

Non c’è dubbio che le proteine Spike, ben visibili al microscopio elettronico nella loro configurazione “a corona”, siano l’avamposto strategico del virus Covid-19, conglomerati fosfolipidici di frontiera, appunto “spike”, spine, arpioni, capaci di incunearsi in un recettore cellulare umano. Il modello che consente al virus di infettare la cellula può essere rappresentato dalla relazione serratura-chiave: per aprire una porta chiusa da una serratura è necessario possedere una specifica chiave; è altamente improbabile che due chiavi diverse possano aprire la medesima serratura. La proteina Spike ha trovato la sua serratura nel recettore hACE-2, l’enzima di conversione dell’angiotensina-2. Senza probabilmente saperlo milioni di persone hanno a che fare quotidianamente con questi cosiddetti “enzimi di conversione dell’angiotensina”, in specifico quando assumono certi comuni farmaci per controllare l’ipertensione; si chiamano ACE-inibitori, cioè inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina (Ramipril, Enapril, Lisinopril, Quinapril, ecc.); ecco perché, nella prima fase della pandemia, alcuni scienziati affermarono che i pazienti consumatori di ACE-inibitori potevano essere particolarmente esposti all'infezione. Le fasi di questo ancoraggio tra Spike e recettore ACE-2 sono osservabili col sistema ottico TEM. Maria Alejandra Tortorici, esperta di virologia strutturale dell’Istituto Pasteur di Parigi, si occupa in specifico di questo legame ed ha prodotto diverse pubblicazione su riviste internazionali di biologia.

( Cf. https://research.pasteur.fr/en/member)

Sul tema è forse la voce più accreditata al mondo. Quindi, come si comporta la proteina Spike, secondo la ricercatrice francese? 

  • Agisce legando il recettore sulle cellule bersaglio,

  • induce l’endocitosi dei vironi,

  • catalizza la fusione tra le membrane cellulari e virali,

  • consente l’ingresso del RNA-genomico virale nel citoplasma delle cellule,

  • informa il sistema immunitario dell’individuo e innesca la risposta anticorpale.

Semplificando con una visione un po’ romantica: la proteina Spike presiede alle nozze tra il virus e l’organismo umano, concerta i preparativi al matrimonio, tira le somme e decreta le linee-guida alle quali gli sposi dovranno attenersi nella loro vita di relazione.

Per concludere: tutto ciò che è stato descritto nel presente breve lavoro cerca di sintetizzare grossolanamente lo sforzo di un’intera comunità scientifica. Quanto qui affermato è stato convalidato da centinaia di osservazioni ed esperimenti diversi, verificati e ripetuti innumerevoli volte. Sul virus SARS-CoV-2, a dispetto dei negazionisti, ormai si sa molto di più di quanto ritenga la mentalità della gente comune. Tuttavia, se moltissimo si conosce circa l’azione del virus sulla cellula, altrettanto non si può dire della sua azione sulla complessità del “sistema uomo”, perché, a questo punto, le variabili possibili sono tante quanti gli individui presenti sul Pianeta; è per questo che la risposta ai vaccini attualmente utilizzati lascia ancora aperte non poche domande ed incognite; anche se, credo sia legittimo affermare, che questi pur imperfetti vaccini ci hanno comunque salvato da una catastrofe spaventosa.

 

 

Scrivi un nuovo commento: (Clicca qui)

123homepage.it
Caratteri rimanenti: 160
OK Sta inviando...
Vedi tutti i commenti

Commenti più recenti

30.01 | 05:45

Dove si trova questo centro reumatologico?

...
17.11 | 09:19

Da anni soffro di fibromialgia , all'inizio è stata la cosa peggiore che potesse capitarmi tra quelle che già avevo avuto, ora so che è tutto vero.

...
25.09 | 13:40

Buongiorno Gianni, ho letto il tuo articolo presente sul tuo sito in merito la Fibromialgia. In questo breve spazio mi sento di condividere le ragioni psicobiologiche a monte della Fibromialgia, e lo faccio integrando (come tu scrivi) l'ottica Bioenergeti

...
19.07 | 12:03

Condivido questo modello di pensiero, con il quale cerco di essere coerente, pur tra molte imperfezioni.

...
A te piace questa pagina