🦠VARIANTI E MUTAZIONI: “COSA SAPPIAMO SULLA VARIANTE DELTA”🦠

Tra tutti gli articoli scientifici e di divulgazione che ho scritto, l’unico tema che non avrei voluto più affrontare è quello della pandemia da SARS-CoV-2. Questo perché, significa ancora che siamo in mezzo a questa guerra, che ha mietuto vittime e continua a minare la società e l’economia mondiale.

Però questa volta, abbiamo un motivo in più per sperare, lo sviluppo dei vaccini, che nonostante le disinformazioni e le paure da parte di una certa fetta della popolazione, stanno svolgendo il loro egregio lavoro. Il solo motivo che spinge alcuni a non vedere questi risultati, è perché ancora il virus circola con grande forza e potenza ed ha a disposizione delle armi per cercare ancora di metterci alle strette.

Ma vediamo di cosa stiamo parlando, e soprattutto cercheremo di capire cosa significa mutazione e varianti, spesso usate erroneamente come sinonimi. Spero con questo articolo di poter contribuire a chiarire alcuni dubbi e paure che aleggiano nell’aria. Ovviamente come sempre vedremo cosa dice la scienza e confronteremo gli studi più autorevoli e aggiornati. Insomma partiamo e addentriamoci nel micro mondo.

I VIRUS

In alcuni articoli su questo sito abbiamo già approfondito la natura dei virus e di come questi ultimi debbano necessariamente entrare in un ospite per potersi replicare e sfruttare le reazioni biochimiche per sopravvivere.

Se dovessimo definire la loro natura biologica, sicuramente il termine più idoneo sarebbe parassiti endocellulari obbligati. Praticamente, un virus per sopravvivere ha bisogno di un organismo vivente. I virus sono di varie forme e dimensioni, certo parliamo di dimensioni nanometriche, ovvero un miliardesimo di metro, comprese tra 10 e 300 nanometri.

Sono in grado di infettare la stragrande maggioranza degli esseri viventi sulla terra, dai batteri fino all’uomo.

I CORONAVIRUS
[L’illustrazione, creata dai Centers for Disease Control and Prevention (CDC) statunitense, rivela la morfologia ultrastrutturale del SARS-CoV-2. È possibile notare sulla superficie le glicoproteine S (in rosso) che decorano la superficie esterna del virus, conferendogli l’aspetto di una corona (da cui il nome). Credit: https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=23312]

Coronavirus sono una vasta famiglia di virus noti per causare malattie che vanno dal comune raffreddore a malattie più gravi come la Sindrome respiratoria mediorientale (MERS) e la Sindrome respiratoria acuta grave (SARS). I Coronavirus sono stati identificati a metà degli anni ’60 e sono noti per infettare l’uomo ed alcuni animali (inclusi uccelli e mammiferi).

Quindi a dir la verità, noi già conosciamo abbastanza bene questo tipo di virus, il che ci ha permesso una valutazione e una produzione di vaccini in tempi più rapidi, grazie anche a questa nostra pregressa conoscenza.

Nel Dicembre 2019 a Wuhan, in Cina, è stato isolato un nuovo virus appartenente a questa famiglia, denominato SARS-CoV-2. La sequenza virale di questo nuovo Coronavirus ha un’omologia di circa il 76% rispetto al virus che causò la pandemia di SARS nel 2002/2003, dunque i due virus sono molto simili, ma non uguali e questo è un aspetto fondamentale da capire. Io posso avere molte “caratteristiche” simili ai miei parenti, ma sono un individuo diverso da loro! E anche questo nuovo virus lo è rispetto ai suoi “cugini”.

L’articolo di oggi invece si soffermerà su altri aspetti dei virus molto affascinanti: le mutazioni e le varianti. Cosa sono? E perché oggi se ne parla tanto, spesso generando ansia e paura verso chi ne sente solo la parola?

La prima cosa da capire è perché si parla molto spesso di varianti e non di mutazioni. Siamo ormai ultimamente abituati a sentire in televisione o nei mezzi di comunicazione che la variante X sta diventando predominante rispetto alla variante Y!

Effettivamente esiste una reale differenza tra mutazione e variante. Per capirlo cerchiamo di vedere queste immagini pubblicate dal New York Times.

Questa immagine rappresenta il genoma del Coronavirus in questione.

Ogni coronavirus contiene quasi 30.000 lettere di RNA o basi azotate che servono come informazione per costruire 29 tipi di proteine. Tutto il virus può essere costruito a partire da questo codice genetico. Queste informazioni genetiche consentono al virus di infettare le cellule e di dirottarle per creare nuovi virus.

I virus, in particolare quelli a RNA come i coronavirus, evolvono costantemente attraverso mutazioni del loro genoma. Mutazioni del virus Sars-CoV-2 sono state osservate in tutto il mondo fin dall’inizio della pandemia. 

Quando un virus entra in una cellula ospite ha bisogno dei macchinari della cellula ospite per potersi duplicare. Spesso avviene che questi meccanismi generino delle copie simili ma non esatte del virus originale. Quindi in alcuni casi l’errore può avvenire comunque. Quando questo avviene, diremo che il virus ha subito una mutazione. Cerchiamo di comprendere meglio con un esempio mostrato nell’ immagine in basso:

Qui potete vedere una mutazione, una singola mutazione. In questo caso un cambiamento di una base azotata ha portato ad una mutazione. Tecnicamente causa la sostituzione di acido aspartico (codice della unico lettera: D) con glicina (codice della unico lettera: G) nella proteina codificata dal gene mutato. Ho preso non a casa questa mutazione, in quanto è una mutazione molto famosa, si è sentito tanto parlare, chiamata D614G, sviluppata probabilmente la scorsa primavera ed ha fatto il giro del mondo. La buona notizia, che tale mutazione non ha comportato delle differenze molto marcate con il virus iniziale. Cosa invece molto più importante, c’è prova che suggerisce che la possibilità della mutazione di D614G che pregiudica l’efficacia del vaccino sia molto bassa. 

Quindi questa è una sola mutazione, ma guardate adesso questa immagine:

mutazioni nel
B.1.1.7
LIGNAGGIO

Questa che vedete è la variante B.1.1.7, meglio conosciuta come variante inglese. Potete vedere benissimo quante mutazioni possiede, ben 17 mutazioni diverse, e 8 sulla proteina Spike. Quindi una variante di un virus possiede più mutazioni diverse, e deve essere monitorata con molta attenzione, in quanto alcune mutazioni possono dare al virus alcune caratteristiche come ad esempio un vantaggio selettivo rispetto alle altre attraverso una maggiore trasmissibilità, una maggiore patogenicità con forme più severe di malattia o la possibilità di aggirare l’immunità precedentemente acquisita da un individuo o per infezione naturale o per vaccinazione.  

In effetti questa variante, è diventata la forma predominante in circolazione in molti paese del mondo, perché sembra trasmettersi più facilmente rispetto alle precedenti versioni del virus. In Italia, secondo i dati pubblicati dall’ Istituto Superiore di Sanità, ha una trasmissibilità superiore del 37% (in alcuni casi arriva al 50%) rispetto ai ceppi non varianti, con una grande incertezza statistica (tra il 18% ed il 60%). Questi valori sono in linea con quelli riportati in altri paesi. Questo probabilmente perché quelle 8 mutazioni a livello delle proteine Spike, che il virus utilizza per legare le cellule e penetrare al loro interno, risulta migliorata.

Tra queste, la più rilevante sembra essere la mutazione N501Y che interessa un residuo chiave nel dominio di legame al recettore (RBD), cioè il sito della proteina Spike che entra in contatto con l’enzima di conversione dell’angiotensina-2 (ACE2) espresso sulle cellule umane, ovvero la via di ingresso del virus al loro interno. Insomma per dirla in breve, sembrerebbe che queste mutazioni aiutino il virus ad attaccarsi in maniera più salda alle cellule umane.

Il 1° giugno 2021, l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha introdotto un nuovo sistema di denominazione basato sulle lettere greche. Hanno chiamato B.1.1.7: Alpha. Nonostante queste mutazioni, si è visto che i vaccini sono molto efficaci contro questa variante.

Un altro esempio di varianti che destano preoccupazioni sono la variante africana, detta anche Beta o B.1.351, che possiede 12 mutazioni, di cui 8 sulla proteina Spike, mentre la variante detta brasiliana o Gamma che possiede 15 mutazioni e anche questa 8 sulla proteina Spike.

Queste varianti, hanno creato molti problemi in molte regioni del mondo, soprattutto per la loro facilità di diffusione legata anche probabilmente ad una maggiore mortalità. Capite bene che la comparsa abbastanza frequente di queste varianti può essere un problema serio. Una variante, inoltre, viene definita ceppo quando mostra proprietà fisiche distinte. Cioè quando è costruita in modo diverso, e quindi si comporta in modo diverso, rispetto al suo virus genitore. Queste differenze comportamentali, come la velocità di diffusione o l’ aggressività possono essere poco marcate o molto forti.

Le due mutazioni, ma non le uniche, che sono sotto la lente di ingrandimento dei ricercatori di tutto il mondo sono La mutazione N501Y e la mutazione E484K. La mutazione si verifica vicino alla parte superiore del picco di coronavirus, dove altera la forma della proteina. Ma non solo potrebbero aumentare la diffusione del virus, queste mutazioni potrebbero portare anche ad aggirare ed eludere alcuni tipi di anticorpi (soprattutto quella E484K), e questo sarebbe abbastanza grave. Se non pensate che questo sia da tenere in considerazione, dovete comprendere che un virus più infettivo può modificare enormemente l’andamento dei contagi, e se dovessimo fare un paragone con le misure restrittive messe in atto fino ad oggi, ecco contro questi virus potrebbero non essere cosi efficienti. Quindi a parità di condizioni, questi virus circoleranno più velocemente. Capite bene che dal punto di vista sociale ed economico diventa un grosso problema.

VARIANTE DELTA

Al 9 luglio, il Italia, secondo i dati ISS, hanno mostrato che la variante alfa (ovvero la variante inglese – lignaggio B.1.1.7) è ancora la più diffusa in Italia, nonostante la prevalenza nazionale sia diminuita dall’88,1% al 57,8%. La variante gamma (lignaggio P.1) mostra una diffusione maggiore in alcune Regioni italiane, con prevalenza complessiva pari al 11,8% con un andamento stazionario nel periodo di riferimento.

Oggi una nuova minaccia appare all’orizzonte, lo sviluppo di una nuova variante: conosciuta come variante indiana, ma adesso noi la chiamiamo Delta. Questa variante è stata identificata per la prima volta in India il 5 ottobre del 2020. La variante è in parte responsabile della seconda ondata che ha colpito in l’India iniziata nei primi mesi del 2021. Oggi si sta osservando che questa variante sta diventando predominante in molte Nazioni, come Inghilterra, Germania e anche in Italia. B.1.617 porta più di una dozzina di mutazioni, ma a volte è chiamato “doppio mutante” a causa di due mutazioni importanti: E484Q e L452R . E484Q si trova nella stessa posizione di E484K , la mutazione “Eek” che potrebbe aiutare il virus a eludere alcuni tipi di anticorpi.

Se volete vedere in tempo reale come le varianti stanno circolando in Italia e nel mondo vi allego il sito per il monitoraggio delle varianti (https://www.gisaid.org/hcov19-variants/).

Ma perché questa variante ci dovrebbe spaventare di più rispetto alle altre? Intanto tra poco diventerà quella predominante spazzando tutte le altre, compresa quella alfa (ex inglese), e poi perché la situazione in Inghilterra ha destato preoccupazione. Ricordiamo che l’Inghilterra è stata una Nazione dove si aveva la percentuale più alta di vaccinati (attenzione mi riferisco alla prima dose di vaccino e quindi non alla vaccinazione completa) e che nonostante tutto sta facendo i conti con un aumento molto vertiginoso di casi causati da questa variante delta.

Ma per quale motivo? Intanto si è visto che questa variante è più contagiosa, anche della variante alfa, che già di per se era più contagiosa rispetto al virus originale, e anche perché questo virus mostra proprietà di eludere la vaccinazione soprattutto se non si è completato il ciclo vaccinale. Secondo alcune stime, sembra che la variante delta sia tra il 50 – 90% più contagiosa della variante alfa. Capite benissimo che un virus che è circa 2.5 volte più infettivo del virus originale, diventa molto difficile da gestire in tempi rapidi.

Da alcune valutazioni della prestigiosa Imperial College di Londra, sembra che questa variante abbia un R0 tra 5 e 10. Giusto per ricordare, il primo virus apparso a Wuhan aveva un R0 stimato tra 2.5- 3.

Quindi da questa valutazione ovviamente ancora da dimostrare, si evince che più alto sia il valore di R0, più difficile sarà arrivare a quello che noi chiamiamo immunità di gruppo. Con tale termine si intende quel fenomeno per cui, una volta raggiunto un livello di copertura vaccinale (per una  determinata infezione) considerato sufficiente all’interno della popolazione, si possono considerare al sicuro anche le persone non vaccinate.

Considerate che con un valore di R0 pari a 3 la soglia di immunità di gruppo si aggira intorno al 70%, con un R0 pari a 8 arriviamo ad una soglia dell’90%. Questo si traduce con il fatto che per raggiungere quel livello dovremmo vaccinare quasi tutte le persone. Impresa ardua perché molte persone sono soggetti fragili e quindi non possono ricevere la vaccinazione. Motivo per cui la vaccinazione e il corretto uso del distanziamento sociale sia utile non solo a chi si vaccina, ma soprattutto alle persone più fragili. Questo è un altro tema che molti non riescono a comprendere, ovvero di come la vaccinazione sia uno strumento comune per il bene di tutti.

Un esempio eclatante è il caso del morbillo, che ha un indice R0 (tra 16 e 18) molto alto e quindi per tenerlo a bada serve che la maggior parte della popolazione sia vaccinata.

Da quello che stiamo osservando, per quanto riguarda la vaccinazione è che l’attività neutralizzante dei vaccini nei confronti di delta è diminuita, ma rimane molto al di sopra di quello che consideriamo il livello di guardia. Il New England Journal, ha pubblicato un lavoro sull’efficacia dei vaccini nei confronti della variante delta, il vaccino Pfizer ha una efficacia dell’88%, quello AstraZeneca al 66,7%. 

Ora resta da sapere l’ultima cosa: quanto sono contagiosi i vaccinati che contraggono la malattia. Ancora non abbiamo dati a sufficienza, ma è ragionevole aspettarsi che i vaccinati che si infettano siano molto meno infettivi e forse per nulla (almeno se vaccinati con i vaccini a mRNA).

Quindi questo è un messaggio importante che dovremmo ribadire, l’efficacia abbastanza alta si mostra con due dosi di vaccino, quindi completando la loro somministrazione.

Detto ciò ripetere che i vaccini non funzionano è completamente errato, altro dato importante sempre dall’ Inghilterra è che nonostante i contagi siano stati molti, i morti sono in numero molto basso rispetto alla precedente ondata. Questa è una conferma importante sull’importanza della vaccinazione, soprattutto nella riduzione dei morti e delle ospedalizzazioni.

La chiave per riuscire ad assottigliare la curva dei contagi e mettere speriamo fine alla parola Covid, è ancora la stessa, una vaccinazione capillare e continuare a utilizzare gli strumenti di protezione personali, quindi un uso corretto di mascherine e distanziamento sociale.

E soprattutto una corretta informazione scientifica, che passa da una lettura critica dei dati e dalla ricerca delle fonti. La verità è lo strumento principale contro le paura e le angosce. Resistiamo e lottiamo insieme per tornare alla normalità.

Dott. Francesco Domenico Nucera


FONTI:

https://www.nytimes.com/interactive/2021/health/coronavirus-variant-tracker.html?fbclid=IwAR0FEwZEKW–vfFQvTZBCSAqKK4JfQkpua5frUISy4nnJwCdpzkDkaWdcxM#L452R

https://science.sciencemag.org/content/371/6531/850utm_campaign=SciMag&utm_source=JHubbard&utm_medium=Facebook

https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/993427/S1289_Imperial_Roadmap_Step_4.pdf

https://www.gisaid.org/hcov19-variants/

https://theconversation.com/whats-the-difference-between-mutations-variants-and-strains-a-guide-to-covid-terminology-154825

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)01358-1/fulltext

https://public.flourish.studio/visualisation/6630788/

https://www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update-on-covid-19—6-july-2021

https://www.iss.it/documents/20126/0/Bollettino+n.3+25.6.2021+.pdf/22763282-b666-a162-ce2c-4c37d5d15b41?t=1624645290421

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2108891?query=featured_coronavirus

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