Uno studio genetico – scrive El Pais – ha rilevato un adattamento ad un virus respiratorio in persone i cui antenati provengono dall’Asia orientale.
Circa 25.000 anni fa ci fu un’epidemia di un virus legato all’attuale coronavirus tra gli abitanti dell’Asia orientale. Questa è la principale conclusione di uno studio che ha scoperto nel genoma delle persone di oggi il segnale di quell’evento epidemico. Il metodo utilizzato in questa ricerca potrebbe essere usato per indagare su altri patogeni del passato.
Umani e virus sono in guerra da migliaia di anni. Su di essi, i patogeni esercitano una pressione sull’ospite che lascia il suo marchio nei suoi geni. Ma cercare nel passato di questa interazione non è facile per due motivi. Da un lato, il DNA umano non si conserva molto bene ed è meno facilmente recuperabile, anche se il progresso della scienza permette di risalire sempre più secoli o millenni indietro. Dall’altro, la stragrande maggioranza dei virus patogeni sono RNA e questo materiale genetico si deteriora molto facilmente e rapidamente. Per questo, ad esempio, i vaccini RNA necessitano di condizioni di conservazione estreme.
Ora, un gruppo di ricercatori australiani e americani ha ideato un nuovo metodo che utilizza i dati genetici degli esseri umani attuali e dei virus attuali per aprire una finestra sul passato. Il lavoro, pubblicato sulla rivista scientifica Current Biology, esamina l’interazione tra le proteine virali, come lo spettro S della SARS-CoV-2, e le proteine umane. Sia facilitando il ciclo del virus che combattendolo, alcune di queste molecole organiche e non altre interagiscono con alcuni virus e non con altri. Gli esseri umani hanno più di 22.000 tipi di proteine che sono alla base dell’organismo. Si stima che il 20%, circa 4.500, entra in contatto con alcune delle centinaia di virus che predano l’uomo. Quelli che sono legati a più proteine sono l’influenza (circa 1.505) e l’HIV (con 1.209).
Kirill Alexandrov è co-autore di questa ricerca e spiega in una mail: “Le proteine del SARS-Cov-2 interagiscono con più di 300 proteine umane. Di queste, 42 mostrano un potente segnale di adattamento circa 900 generazioni fa”. Questo segnale appare sotto forma di variazioni nei geni che codificano queste proteine, cambiamenti che si sono propagati da vasti gruppi di una determinata popolazione.
“Tutti i genomi accumulano costantemente mutazioni, la maggior parte delle quali sono innocue e non causano cambiamenti nella funzione dei geni che colpiscono”, dice Alexandrov, “Possiamo vedere il tasso di mutazione come un orologio genetico che ticchetta costantemente. Tuttavia, quando c’è una pressione di selezione, l’orologio di alcuni geni inizia a ticchettare molto più velocemente mentre accumulano mutazioni vantaggiose. Questo accade perché le persone con mutazioni vantaggiose nei loro geni sopravvivono meglio in una pandemia rispetto alle persone senza. Di conseguenza, queste mutazioni adattative si accumulano nella popolazione”, spiega questo ricercatore dell’Alliance for Synthetic Biology della Queensland University of Technology (Australia) e del CSIRO (controparte australiana del CSIC spagnolo).
Un tale accumulo di mutazioni è stato rilevato in gruppi di umani attuali i cui dati genetici globali sono raccolti dal 1.000 Genome Project, il più grande catalogo di variazioni genetiche umane osservate fino ad oggi. Ma non in tutti: delle 26 grandi popolazioni studiate, lo hanno osservato in cinque in Asia orientale, in particolare tra i genomi delle etnie Han e Dai, entrambe in Cina. “Confrontando un gran numero di genomi umani sequenziati, è stato dimostrato che più di 20.000 anni fa l’orologio di molti geni che il SARS-CoV-2 usa per interagire con le cellule umane ha cominciato a ticchettare più velocemente contemporaneamente, indicando probabilmente che c’è stata una pandemia virale causata da un virus simile”, sostiene Alexandrov.
Riconoscono che avrebbe potuto essere un altro virus, ma sono convinti che appartenesse anche al sottogenere dei sarbecovirus, lo stesso sottogenere a cui appartiene l’attuale coronavirus. David Enard, un ecologo ed esperto di biologia evolutiva all’Università dell’Arizona (USA), sostiene: “Possiamo collegare i segnali di selezione delle varianti protettive perché si verificano in alcuni geni umani noti per interagire fisicamente con i coronavirus e influenzare la loro replicazione. Abbiamo guardato altri geni che interagiscono con altri virus e non abbiamo trovato gli stessi segnali di selezione”, spiega questo coautore dello studio.
Enard ha raccolto per anni coppie di interazioni tra proteine umane e virus. È considerato un pioniere nello studio dei virus del passato attraverso la lettura dei genomi attuali. Tre anni fa aveva già sottolineato lo scambio di varianti genetiche protettive tra i Neanderthal e gli esseri umani moderni. David Castellano, del Center for Genomic Regulation, ha collaborato con Enard in passato. “Stavo già facendo ricerche con altri virus e batteri, come quelli della peste”, dice.
“Anche se non ci sono resti di ciò che è successo, gli esseri umani sono un deposito del passato”, ricorda Castellano. E in questo deposito che è il genoma ci sono alcuni segnali che si distinguono dal resto. Questo ricercatore dà due esempi: i cambiamenti che hanno permesso agli adulti di continuare a produrre lattasi, l’enzima che metabolizza il lattosio nel latte, o le variazioni genetiche che hanno permesso a diverse popolazioni di adattarsi alla disponibilità di ossigeno ad alta quota. “I virus, gli agenti patogeni in generale, creano un segnale nel genoma che è ancora più forte”, dice.
Questa è la stessa idea di Hugo Zeberg, un genetista dell’Istituto Max Planck per l’Antropologia Evolutiva in Germania: “Le infezioni lasciano il loro segno sul genoma. Infatti, sono considerati come una delle principali forze motrici dell’evoluzione”. Zeberg, che non ha partecipato a quest’ultimo lavoro, fa un esempio: “La resistenza parziale alla malaria che è presente nelle popolazioni dove questa malattia è endemica. Si può dire che il sistema immunitario è in equilibrio con gli agenti patogeni che lo circondano, adattandosi costantemente alle minacce infettive”.
Questo significa che le popolazioni dell’Asia orientale sarebbero più protette contro i coronavirus? Anche se il fattore genetico può predisporre, avrebbe meno peso oggi che in passato. Alexandrov commenta: “È logico che una popolazione sottoposta a selezione per una malattia sia più resistente ad essa rispetto alle popolazioni che non lo sono. Ma i fattori sociali attuali, come la salute generale della popolazione, la struttura dei sistemi sanitari, le misure governative, la densità della popolazione, i modelli comportamentali e molti altri aspetti epidemiologici giocano probabilmente un ruolo molto più grande del precedente adattamento genetico”.
(Estratto dalla rassegna stampa di Epr)
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