Nuova variante del coronavirus: cosa sappiamo? Un ricercatore di genomica risponde alle domande

Si ritiene che una nuova variante della SARS-CoV-2, il virus che causa la COVID-19, sia alla base di una maggiore trasmissione della malattia in alcune parti del Regno Unito. Il governo ha posto alcune regioni, tra cui Londra, sotto nuove e più severe restrizioni per il coronavirus, note come Tier 4. Le persone nelle aree Tier 4 non potranno riunirsi con nessuno al di fuori della propria famiglia per il Natale, mentre quelle nel resto del paese potranno riunirsi solo il giorno di Natale stesso.

Boris Johnson, il primo ministro, e i suoi principali consulenti scientifici hanno detto che la nuova variante potrebbe aumentare la trasmissione del COVID-19 fino al 70% e aumentare il numero di R o di riproduzione dello 0,4%.

Qual è il significato di questa nuova scoperta? The Conversation  ha posto a Lucy van Dorp, ricercatrice di genomica microbica ed esperta nell’evoluzione dei patogeni, alcune domande chiave su ciò che sappiamo in questo momento.

Cosa sappiamo di questa nuova variante?
La nuova variante britannica, nota come VUI-202012/01 o lignaggio B.1.1.7, è stata individuata per la prima volta nella contea del Kent il 20 settembre. Matt Hancock, il segretario alla sanità, ha annunciato per la prima volta l’esistenza della variante il 14 dicembre; successivamente è stata confermata da Public Health England e dal consorzio di sequenziamento COVID-19 del Regno Unito.

La variante porta 14 mutazioni che definiscono le mutazioni, tra cui sette nella proteina spike, la proteina che media l’ingresso del virus nelle cellule umane. Si tratta di un numero relativamente elevato di mutazioni rispetto alle molte varianti che abbiamo in circolazione a livello globale.

Ad oggi, i profili genetici – o genomi – di questa variante sono stati in gran parte sequenziati e condivisi dal Regno Unito, ma includono alcuni in Danimarca e due casi in Australia. Ci sono state segnalazioni di un caso anche nei Paesi Bassi. Questi paesi hanno tutti sforzi di sequenziamento del genoma molto grandi ed è molto probabile che queste osservazioni non riflettano la vera distribuzione di questa variante del virus, che potrebbe esistere altrove senza essere rilevata. Ne sapremo di più man mano che verranno generati e condivisi più genomi.

Grazie agli sforzi di condivisione dei dati, alla sorveglianza genomica e ai risultati dei test COVID-19 nel Regno Unito, sembra che questa variante stia ora iniziando a dominare sulle versioni esistenti del virus e che possa essere responsabile di una percentuale crescente di casi in alcune parti del paese, in particolare nelle regioni in cui abbiamo anche un numero di casi in rapida espansione.

In questi casi è sempre molto difficile distinguere la causa e l’effetto. Ad esempio, l’aumento della comparsa di alcune mutazioni può essere dovuto a lignaggi virali che le portano ad aumentare di frequenza solo perché sono quelli presenti in un’area dove la trasmissione è elevata, ad esempio a causa di attività umane o della scelta di interventi.

Anche se questa è ancora una possibilità, le osservazioni finora effettuate sono abbastanza chiare perché questa variante giustifichi una caratterizzazione molto attenta, una sorveglianza e interventi per frenare la trasmissione.

È più pericolosa?
Chris Whitty, l’ufficiale medico capo, ha dichiarato chiaramente che finora non vi sono prove che questa variante alteri la gravità della malattia, né in termini di mortalità, né in termini di gravità dei casi di COVID-19 per gli infetti. Sono in corso lavori per confermarlo.

Come si verificano le mutazioni del virus?
Le mutazioni sono una parte naturale dell’evoluzione del virus. Nel caso della SARS-CoV-2, queste mutazioni possono insorgere a causa di errori casuali durante la replicazione del virus, essere indotte da proteine antivirali all’interno delle persone infette, o tramite rimescolamento genetico – noto come ricombinazione. Sebbene i segni di ricombinazione non siano attualmente rilevati nella SARS-CoV-2.

La maggior parte delle mutazioni virali non dovrebbero avere alcun impatto. Per esempio, quando il nostro team ha valutato le mutazioni individuali sostitutive di mutazioni in più di 50.000 genomi della prima ondata della pandemia, non ne abbiamo rilevata nessuna che abbia alterato in modo significativo l’idoneità virale – la capacità del virus di sopravvivere e riprodursi.

Tuttavia, ogni tanto una mutazione, o in questo caso una particolare combinazione di mutazioni, può avere fortuna e offrire al virus un nuovo vantaggio. I virus portatori di queste combinazioni di mutazioni possono quindi aumentare di frequenza per selezione naturale, dato il giusto ambiente epidemiologico.

Da dove viene la variante?
Al momento non lo sappiamo. Finora gli scienziati non hanno identificato alcun virus strettamente correlato per sostenere la teoria che la variante sia stata introdotta dall’estero. I modelli di mutazioni osservati sono più favorevoli a un lungo periodo di evoluzione adattiva, molto probabilmente nel Regno Unito, sulla base dei dati attuali.

Modelli di mutazione simili a questi sono stati osservati nell’evoluzione della SARS-CoV-2 in pazienti affetti da infezione cronica con sistema immunitario più debole. L’ipotesi attuale è che un tale scenario di infezione cronica, in un singolo paziente, possa aver avuto un ruolo nell’origine di questa variante. Si continuerà a indagare su questo aspetto.

Quante varianti della SARS-CoV-2 abbiamo trovato?
Ci sono molte migliaia di lignaggi di SARS-CoV-2 che differiscono in media solo per un piccolo numero di mutazioni definibili. Resta il fatto che la SARS-CoV-2 attualmente in circolazione a livello mondiale ha una scarsa diversità genomica. Le sottigliezze nelle mutazioni portate nei diversi lignaggi possono, tuttavia, essere molto utili per ricostruire i modelli di trasmissione.

A titolo di esempio, all’inizio della pandemia si è lavorato per identificare almeno un migliaio di introduzioni della SARS-CoV-2 nel Regno Unito.

Perché questo è diverso?
È importante notare che molte delle mutazioni che definiscono la variante britannica sono state osservate nella SARS-CoV-2 prima e talvolta anche abbastanza presto nella pandemia.

Eppure la variante britannica, o lignaggio, è definita da un numero insolito e da una combinazione di mutazioni. Una di queste mutazioni, N501Y, ha dimostrato in precedenza di aumentare il legame del virus ai recettori nelle nostre cellule. N501Y è stato sequenziato per la prima volta in un virus in Brasile nell’aprile del 2020 ed è attualmente associato a una variante della SARS-CoV-2 che sta aumentando di frequenza anche in Sud Africa – un lignaggio indipendente da B.1.1.7 che è anche motivo di preoccupazione.

Le delezioni particolari identificate nella proteina spike di B.1.1.7 sono apparse in molteplici altri lignaggi del virus ad una frequenza crescente e si osservano anche nelle infezioni croniche dove possono alterare l’antigenicità – riconoscimento da parte degli anticorpi immunitari. Queste delezioni possono anche essere associate ad altre mutazioni nella regione di legame della proteina spike del coronavirus, comprese quelle osservate nelle infezioni tra i visoni d’allevamento e una mutazione che ha dimostrato di avere un ruolo nella capacità del virus di eludere il sistema immunitario nell’uomo. B.1.1.1.7 ospita anche un gene ORF8 troncato, con delezioni in questa regione precedentemente associate a una diminuzione della gravità della malattia.

L’effetto funzionale di queste mutazioni e delezioni, in particolare nella combinazione riportata in B.1.1.7, è ancora da determinare. L’elevato numero di mutazioni e il recente aumento della prevalenza di questa particolare variante, insieme alla rilevanza biologica di alcuni candidati alla mutazione, sottolineano la necessità di uno studio approfondito.

Cosa significa questo per il vaccino?
Al momento non lo sappiamo. Anche se dovremmo essere rassicurati sul fatto che i vaccini stimolano un’ampia risposta anticorpale all’intera proteina del picco, quindi si prevede che la loro efficacia non sarà significativamente ostacolata dalle mutazioni. Questo è già stato testato.

Tuttavia, vi è un numero crescente di prove che altre specie di coronavirus stagionali mostrano una certa capacità di sfuggire all’immunità per periodi di tempo più lunghi.

È quindi ipotizzabile che si possa arrivare al punto di dover aggiornare i nostri vaccini COVID-19, come facciamo per l’influenza, per riflettere le varianti in circolazione in quel momento. È troppo presto per dire se questo sarà il caso ora, ma il sequenziamento esteso del genoma, la condivisione dei dati e la segnalazione standardizzata delle varianti sarà vitale per informare questi sforzi.