Opinione | Studiamo l’evoluzione dei virus. Ecco dove pensiamo che stia andando il coronavirus.

Di Sarah Cobey, Jesse Bloom e Tyler Starr e Nathaniel Lash

Dott. Cobey studia l’interazione tra immunità, evoluzione e trasmissione del virus all’Università di Chicago. Dott. Bloom e il dott. Starr studia l’evoluzione del virus presso il Fred Hutchinson Cancer Research Center di Seattle. Sig. Lash è un editor grafico per Opinion.

Come scienziati che studiano come si evolvono i virus, spesso ci viene chiesto del futuro del coronavirus. Andrà via? Peggiorare? Svanire sullo sfondo delle nostre vite? Diventa stagionale come l’influenza?

Ecco cosa sappiamo: la variante Omicron del virus era significativamente più contagiosa e più resistente ai vaccini rispetto al ceppo originale emerso per la prima volta a Wuhan, in Cina. Non c’è motivo, almeno biologicamente, che il virus non continui ad evolversi. Le varianti di coronavirus emerse finora campionano solo una frazione dello spazio genetico che molto probabilmente è disponibile per l’esplorazione evolutiva.

Un virus come SARS-CoV-2 deve affrontare una pressione fondamentale: migliorare la diffusione. I virus che causano più infezioni avranno più successo. Il virus può farlo diventando più contagioso e aggirando il sistema immunitario. Questo coronavirus ha subito diversi adattamenti che lo rendono migliore nella diffusione negli esseri umani.

Ma sebbene molti scienziati, incluso noi, si aspettassero che SARS-CoV-2 sarebbe stato sotto pressione evolutiva per trasmettere meglio, è stato straordinario quanto bene il virus abbia risposto a quella pressione. Varianti recenti come Omicron e Delta sono molte volte più trasmissibili del ceppo che si è diffuso per la prima volta in tutto il mondo all’inizio del 2020. Si tratta di un enorme aumento e rende SARS-CoV-2 più contagioso di molti altri virus respiratori umani. Finora questi grandi salti di contagiosità hanno svolto un ruolo importante nel guidare la pandemia.


Grafico che mostra le proprietà di alcune varianti SARS-CoV-2. Lungo l’asse X, viene mostrata la riduzione dell’efficacia degli anticorpi per le varianti. Lungo l’asse Y ci sono cifre su quanto più contagiosa sia la variante rispetto all’originale SARS-CoV-2.





Come è cambiato il coronavirus

Confrontando le varianti di coronavirus con i ceppi di inizio 2020.

Gli anticorpi lo sono

meno efficace

Riduzione stimata dell’efficacia degli anticorpi

Come è mutato il coronavirus

Confrontando le varianti di coronavirus con i ceppi di inizio 2020.

Gli anticorpi lo sono

meno efficace

Riduzione stimata dell’efficacia degli anticorpi

Come è cambiato il coronavirus

Confrontando le varianti di coronavirus con i ceppi di inizio 2020.

Gli anticorpi lo sono

meno efficace

Riduzione stimata dell’efficacia degli anticorpi


Fonti: La contagiosità si basa sulle stime del vantaggio di crescita di Marlin Figgins e Trevor Bedford. La fuga di anticorpi si basa sui sieri di anticorpi raccolti da pazienti trattati con il vaccino Moderna.

Nota: le cifre sono approssimative. Le cifre per Omicron riflettono il lignaggio BA.1 della variante e sono estrapolate sulla base dei risultati di un vantaggio di crescita del 105% di Omicron rispetto a Delta.

Quanto più trasmissibile SARS-CoV-2 possa diventare è una questione aperta, ma ci sono dei limiti. Anche l’evoluzione è vincolata: un ghepardo non può evolversi per essere infinitamente veloce e SARS-CoV-2 non diventerà infinitamente trasmissibile.

Altri virus hanno raggiunto altipiani nella loro capacità di diffondersi. Alcuni virus respiratori come il morbillo sono più contagiosi dell’odierno SARS-CoV-2. Altri, come l’influenza, non sono generalmente contagiosi come SARS-CoV-2. Non sappiamo quando questo coronavirus raggiungerà il suo livello di trasmissibilità, ma alla fine accadrà.

Virus come questo possono anche diffondersi meglio “sfuggendo” all’immunità alle varianti precedenti. All’inizio della pandemia, poche persone avevano l’immunità a SARS-CoV-2. Ma ora gran parte del mondo ha anticorpi da vaccinazione o precedente infezione. Poiché questi anticorpi possono bloccare l’infezione, le varianti con mutazioni che li circondano hanno un vantaggio crescente.

L’importanza della fuga immunitaria è diventata evidente con Omicron. Le varianti precedenti come Delta erano solo modestamente in grado di eludere gli anticorpi, ma Omicron ha molte mutazioni che riducono la capacità degli anticorpi di riconoscerlo. Questo, insieme a quanto sia contagioso Omicron, gli ha permesso di causare un’enorme ondata di infezioni.

Il fatto che il virus abbia sviluppato la capacità di infettare le persone che erano state vaccinate o precedentemente infettate non avrebbe dovuto essere una sorpresa, ma come è successo con Omicron certamente lo è stato. L’evoluzione spesso procede graduale, con nuove varianti di successo discendenti da quelle recenti di successo. Ecco perché sei mesi fa molti scienziati, noi compresi, pensavano che la variante successiva sarebbe discendente da Delta, che all’epoca era dominante. Ma l’evoluzione ha deluso le nostre aspettative e abbiamo ottenuto Omicron, che ha un numero enorme di mutazioni e non discende da Delta. Non si sa esattamente come il virus abbia fatto il grande salto evolutivo che ha portato a Omicron, anche se molti scienziati (noi compresi) sospettano che la variante possa essere emersa da qualcuno che non è stato in grado di combattere bene il virus, concedendogli il tempo di mutare.

È impossibile dire se le varianti future avranno più grandi salti simili a Omicron o cambiamenti graduali più tipici, ma siamo fiduciosi che SARS-CoV-2 continuerà ad evolversi per sfuggire all’immunità.

Mentre la trasmissibilità dei virus si stabilizza a un certo punto, altri virus umani che sfuggono all’immunità continuano a farlo. Il vaccino antinfluenzale viene aggiornato ogni anno da decenni per seguire l’evoluzione virale e alcuni virus influenzali non mostrano alcun segno di rallentamento. La fuga immunitaria è una corsa agli armamenti evolutiva senza fine, perché il sistema immunitario può sempre produrre nuovi anticorpi e il virus ha una vasta serie di mutazioni da esplorare in risposta. Ad esempio, Omicron ha solo una piccola parte delle molte mutazioni che sono state osservate nel SARS-CoV-2 o nei virus dei pipistrelli correlati, che a loro volta sono solo una piccola frazione di ciò che gli esperimenti di laboratorio suggeriscono che il virus potrebbe potenzialmente esplorare.

Prendendo tutto questo insieme, prevediamo che SARS-CoV-2 continuerà a causare nuove epidemie, ma saranno guidate dalla capacità di aggirare il sistema immunitario. In questo senso, il futuro potrebbe assomigliare all’influenza stagionale, dove nuove varianti causano ondate di casi ogni anno. Se ciò accade, cosa che prevediamo, potrebbe essere necessario aggiornare regolarmente i vaccini in modo simile ai vaccini antinfluenzali, a meno che non sviluppiamo vaccini a prova di varianti più ampi.

E, naturalmente, quanto tutte queste questioni per la salute pubblica dipendano da quanto ci fa ammalare il virus. Questa è la previsione più difficile da fare, perché l’evoluzione seleziona i virus che si diffondono bene e se ciò fa aumentare o diminuire la gravità della malattia è principalmente una questione di fortuna. Ma sappiamo che l’immunità riduce la gravità della malattia anche quando non blocca completamente le infezioni e la diffusione, e l’immunità ottenuta dalla vaccinazione e dalle infezioni precedenti ha contribuito a smorzare l’impatto dell’onda Omicron in molti paesi. Vaccini aggiornati o migliorati e altre misure che rallentano la trasmissione rimangono le nostre migliori strategie per gestire un futuro evolutivo incerto.

Leave a Comment