Covid-19, comprendere al meglio le varianti e gli effetti sui vaccini

Quando una popolazione è priva di immunità e la trasmissione è estesa, ci aspettiamo che le mutazioni virali compaiano frequentemente semplicemente a causa del numero di virus che si replicano in un breve periodo di tempo. Questo è ciò che sta succedendo con il Covid-19. La crescente presenza di individui immunitari significa che i virus che possono ancora trasmettere in queste popolazioni parzialmente immuni saranno favoriti rispetto alla versione originale.

Le mutazioni sono errori casuali che si verificano quando un virus si riproduce. Nel caso di SARS-CoV-2, che ha un genoma a RNA basato su adenina, citosina, guanina e uracile, a volte si verificano degli errori. Se una mutazione cambia effettivamente la proteina codificata da quella parte della sequenza di RNA, si parla di mutazione non sinonima. Le mutazioni che non provocano un cambiamento proteico sono indicate come mutazioni sinonime o silenti.

Covid-19, capire le varianti e effetti

Il tasso di mutazione dei Covid-19 è generalmente relativamente lento, a causa di una capacità di correzione di bozze nel virus che consente una certa correzione degli errori di replicazione. Accumulerà solo due mutazioni al mese tra le 30.000 paia di basi del suo genoma; è la metà del tasso di un virus influenzale e un quarto del tasso di HIV. Il problema più grande è determinare quali mutazioni forniscono effettivamente al virus un vantaggio sufficiente per aumentarne la diffusione nella popolazione.

La prima mutazione di cui siamo venuti a conoscenza è stata la mutazione D614G, segnalata per la prima volta nel marzo 2020. Quando una mutazione provoca un cambiamento nella sequenza proteica, il suo nome si riferisce all’amminoacido ancestrale, alla sua posizione e quindi al nuovo amminoacido. Poiché la proteina spike consente al virus di legarsi alle cellule ospiti, il cambiamento è significativo; mutazioni qui potrebbero aiutarlo a legarsi in modo più efficiente al recettore ospite.

La rapida diffusione di varianti portatrici di questa mutazione, combinata con analisi in vitro del comportamento virale e dati clinici che coinvolgono persone infette da essa, significava che D614G ha fornito un vantaggio selettivo a queste varianti, e la mutazione si stava quindi diffondendo. Questa variante potrebbe essere diventata il lignaggio principale il che significa che il lignaggio ha dominato semplicemente perché è stato il primo a popolare quella zona piuttosto che un vantaggio selettivo.

I vaccini funzioneranno?

Alcune delle varianti attualmente in circolazione sembrano essere evolutivamente più adatte rispetto alle loro controparti più vecchie, con una migliore trasmissione, letalità o entrambi. Ora che il virus si è diffuso quasi ovunque, quando vediamo nuove varianti superare una popolazione, è molto più probabile che sia dovuto alla selezione che all’effetto fondatore. Ciò è supportato dal fatto che molte delle varianti mostrano segni di evoluzione convergente: i virus sono atterrati indipendentemente sulle stesse mutazioni che li rendono più trasmissibili, dando loro un vantaggio evolutivo rispetto ai ceppi preesistenti.

In un paio di manoscritti recenti, gli sviluppatori dei vaccini Moderna e Pfizer-BioNTech hanno esaminato se gli anticorpi provenienti da individui vaccinati avrebbero neutralizzato virus contenenti forme mutate della proteina spike SARS-CoV-2 in coltura cellulare. Gli anticorpi hanno funzionato bene contro un virus portatore delle mutazioni B.1.1.7, ma la neutralizzazione è stata ridotta quando sono state introdotte le mutazioni B.1.351.

Entrambe le aziende si aspettano che i vaccini funzionino bene anche contro questa variante; il livello più basso di anticorpi protettivi è ancora considerato sufficiente per prevenire l’infezione. In futuro potrebbero essere necessari booster su misura per nuove varianti e molti sono già in fase di sviluppo.

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