Supervirus: perché la Scienza li crea in laboratorio?

Lo scenario sembra quello dei prologhi di tanti film americani: scienziati ricreano in laboratorio un supervirus, ma poi arriva il cattivo di turno che se ne impossessa e minaccia il mondo con questa arma biologica. Fortunatamente, però, almeno per il momento, solo la prima parte è tutta vera: il supervirus è stato cioè davvero realizzato in laboratorio, anzi per la precisione in due diversi laboratori, negli Stati Uniti e in Olanda, ed stata resa pubblica la “ricetta” per ottenerlo. Comunque i rischi “cinematografici”, cioè la possibilità che qualcuno riesca a riprodurre questo agente virale pericoloso e usarlo per scopi tutt’altro che nobili o che il virus stesso possa fuoriuscire dai laboratori dove è conservato e scatenare pericolose epidemia, esistono. Perché allora la comunità scientifica internazionale ha fatto questa scelta? Ecco perché.

Il supervirus è quello dell’influenza

Il virus ricreato in laboratorio è un virus influenzale, quello dell’influenza aviaria, l’H5N1, modificato con “pezzi” di altri virus, tra cui anche quello della suina (l’H1N1).

La scelta del virus influenzale non è casuale: per sua natura non è capace di replicarsi in modo sempre completamente uguale a se stesso e quello che può sembrare un punto debole è in realtà il suo punto di forza. Ma non solo: tende a modificarsi prendendo in prestito materiale genetico da altri virus. Così quando ci troviamo di fronte a un nuovo virus influenzale non siamo in gado di prevederne le caratteristiche di aggressività finché non entra in azione. Il virus dell’influenza aviaria finora ha contagiato un numero limitato di persone, ma la mortalità è stata alta e la sua possibile diffusione risulta imprevedibile, perché potrebbe appunto modificarsi prendendo caratteristiche da altri virus, come quello della suina, che nel 2009 aveva raggiunto un discreto livello di contagiosità. Proprio per capire le individuare le caratteristiche genetiche che rendono il virus influenzale particolarmente pericoloso si è deciso di crearne uno in laboratorio.

Allo studio la genetica dei virus

Sono stati due i gruppi di scienziati che hanno lavorato alla creazione del supervirus in modo parallelo ma del tutto indipendente: un gruppo americano, guidato dal professor Yoshihiro Kawaoka della Università del Wisconsin e uno olandese, guidato dal ricercatore Ron Fouchier dell’Erasmus Medical Center di Rotterdam. Per entrambi l’obiettivo era individuare le caratteristiche genetiche che rendono un virus pericoloso per l’uomo con lo scopo finale, ovviamente, di trovare le armi vincenti per sconfiggerlo.

Occorre sapere che i virus, quando si insinuano nelle cellule di un organismo, producono particolari enzimi, cioè sostanze che permettono di incrementare la velocità delle reazioni biologiche. Sono questi enzimi che spingono la cellula ospite a produrre sostanze favorevoli alla replicazione dell’agente virale fino all’infezione dell’organismo colpito. A seconda, quindi, del tipo di enzimi prodotti, il virus è più o meno pericoloso e in grado di contagiare un organismo e ucciderlo.

Le caratteristiche di diversi virus si conoscono già da tempo, ma non si sapeva quali fossero gli elementi cruciali del codice genetico virale che, combinati tra loro, avrebbero potuto dare il supervirus. I ricercatori sapevano che vari punti del genoma del virus sono deputati alla produzione di alcuni enzimi piuttosto che altri, e che alcuni enzimi avessero determinate caratteristiche, ma mancava la conoscenza della combinazione genetica capace di rendere davvero pericoloso il microrganismo. Ciò di fatto rendeva impreparati a una eventuale pandemia.

Supervirus geneticamente modificato in laboratorio

Poiché il virus dell’influenza, quando si replica, tende a modificare il proprio codice genetico e lo fa prendendo “pezzi” di genoma da altri virus, gli scienziati hanno pensato di indurre in laboratorio alcune modifiche genetiche proprio per arrivare a scoprire la sequenza genetica più pericolosa. Immaginiamo le parti del codice genetico come dei mattoncini di diverso colore: in laboratorio gli scienziati hanno, con tecniche di ingegneria genetica, modificato il genoma del virus dell’aviaria inserendo vari mattoncini presi da altri virus in diverse sequenze, ottenendo così una serie di microrganismi che sono poi stati iniettati in un animale, per la precisione un furetto, per vedere le conseguenze. Chiaramente non sono andati a caso, ma conoscendo già le caratteristiche di alcuni enzimi e le parti di genoma dei virus che ne permettevano la produzione, hanno scelto alcuni mattoncini piuttosto che altri.

Sono servite cinque modifiche del genoma del virus agli scienziati olandesi e quattro a quelli americani, per ottenere un supervirus pericoloso.

Il supervirus è contagioso e letale

Il microrganismo ottenuto in laboratorio ha essenzialmente due caratteristiche di pericolosità: si trasmette facilmente, come il virus dell’influenza suina, ed è potenzialmente mortale. Infatti il virus ottenuto è molto più contagioso del precedente, tanto che, mentre quello riscontrato in natura si trasmette all’uomo attraverso gli uccelli e raramente da persona a persona, la variante ottenuta in laboratorio può trasmettersi da uomo a uomo in modo molto facile, attraverso un semplice starnuto. È quindi in grado di sviluppare una pandemia. Inoltre, viene ritenuto capace di uccidere la metà della popolazione mondiale.

I sintomi di un’infezione da supervirus possono variare, a seconda della persona colpita, da una “pesante” normale influenza ad una polmonite virale con la sindrome da distress respiratorio come quella della aviaria, che porta a una seria e spesso fatale insufficienza respiratoria. Non è stato messo a punto nessun antidoto specifico, ma va precisato che il supervirus è comunque sensibile agli antivirali già in uso, come oseltamivir e zanamivir.

Supervirus: più rischi o benefici?

I supervirus ottenuti sono ora custoditi nei laboratori in cui sono stati messi a punto, ma resta il rischio, che in qualche modo possano fuoriuscire e, quindi, diffondersi rapidamente. Preoccupa di più, però, la possibilità che organizzazioni terroristiche possano a loro volta riprodurre il virus e utilizzarlo come arma biologica, per scatenare vere e proprie epidemie o comunque come strumento di minaccia.

Un rischio reso più elevato dalla scelta, avvenuta dopo numerosi dibattiti a livello internazionale, di pubblicare sulle riviste scientifiche Nature e Science gli studi che sono stati svolti per ottenere il supervirus che contengono, in pratica, le “ricette” per ottenere il microrganismo.

Il pericoloso esiste, è vero, ma occorre precisare innanzitutto che per replicare questi studi servono non solo conoscenze approfondite di ingegneria genetica e di virologia, ma anche strumentazioni estremamente costose e laboratori specificamente attrezzati, senza contare che, visto il limitato numero di modifiche genetiche cui è stato sottoposto il virus, non si può escludere che queste non si verifichino anche autonomamente in natura. Per questo la scelta di pubblicare è un rischio che secondo gli esperti è valsa la pena correre, per non lasciare i ricercatori al buio su come rispondere a un focolaio infettivo.

Supervirus: ora si è più preparati

La creazione in laboratorio del supervirus ha alcuni risvolti pratici. Grazie a questi studi, sappiamo quali punti del genoma di un eventuale nuovo virus andare ad esaminare per conoscerne il grado di pericolosità: se corrisponderanno a quelli ricreati in laboratorio, sapremo di avere di fronte un microrganismo pericoloso. E tutto questo già al primo incontro con l’agente virale e attraverso test di laboratorio. Certo, potrebbero presentarsi varianti ancora diverse rispetto a quelle considerate in laboratorio, ma questo è pur sempre un piccolo passo in avanti nella conoscenza dei virus influenzali.

Un passo avanti che darà la spinta a ulteriori studi, finalizzati, in particolare, alla ricerca e alla produzione di armi specifiche contro questi microrganismi, nuovi farmaci, vaccini e anticorpi specifici.