L'incontro tra due virus e il rischio di mutazioni complementari

Si è ormai diffusa l’idea che il virus Sars-CoV-2 possa mutare solo più lentamente di altri virus simili, perché possiede una proteina utile a correggere gli errori di copiatura da parte della Rna polimerasi durante la replicazione del genoma virale. Questa proteina – detta esonucleasi N, o ExoN – è in grado di estrarre una base inserita per errore durante la produzione di una copia del genoma del virus, in modo che al suo posto possa essere inserita successivamente la base giusta. In questo modo, eventuali mutazioni casuali dovute all’inserimento di una base non corrispondente a quella del progenitore nel genoma del virus discendente tendono a essere corrette molto più spesso che non in altri virus, per cui ogni coronavirus Sars-CoV-2 muta rispetto al suo progenitore mediamente “solo” per circa una trentina di basi a ogni ciclo di copia. 

Bisognerebbe tuttavia ricordare che l’emersione di nuove varianti virali non è collegata solo all’insorgenza di mutazioni casuali spontanee, ma anche ad altri tipi di fenomeni in grado di produrre discendenti anche profondamente diversi da quelli dei progenitori.

In particolare, vorrei qui richiamare l’attenzione su un dato importante, che riguarda ciò che sappiamo di Sars-CoV-2: proprio ExoN, cioè la proteina che “corregge” gli errori della polimerasi, promuove anche un fenomeno che si chiama “ricombinazione” tra i genomi di esemplari diversi del virus. La ricombinazione consiste nel sostituire un pezzo del genoma di un singolo virus con quello corrispondente di un altro esemplare, e viceversa, in una sorta di “bricolage” del genoma virale che ha come effetto finale lo scambio di porzioni omologhe di Rna fra esemplari diversi.

Cosa comporta questo fenomeno? Proviamo a ragionare su un esempio. Supponiamo che due esemplari di virus portino ciascuno una diversa mutazione, una magari in grado di aumentare l’infettività del virus e un’altra in grado di favorire l’immunoevasione. Supponiamo che questi due virus “si incontrino” durante il processo di copia dei loro rispettivi genomi, all’interno di un paziente – o perché entrambi assunti dall’ambiente durante il processo di infezione, o perché magari una delle due mutazioni è insorta nel paziente stesso. Potrebbe accadere che due esemplari con le caratteristiche descritte ricombinino i rispettivi genomi, con il risultato che si potrebbe avere fra i discendenti un virus che porti entrambe le due mutazioni, sia quella che aumenta l’infettività sia quella che protegge dalla risposta immune dell’ospite – e magari dai vaccini.

Fantascienza? Non proprio. Negli isolati virali di almeno 11 pazienti affetti dalla variante inglese, che porta delle mutazioni in grado di aumentarne la velocità di diffusione nella popolazione, si è osservata anche la mutazione E484K della proteina spike, quella – per intenderci – delle varianti sudafricana e brasiliana, che pare diminuire fortemente l’utilità del vaccino di Astra Zeneca. Ovviamente, non possiamo escludere che la mutazione sia comparsa indipendentemente; ma molto più probabile appare un evento di ricombinazione, che comunque è certamente stato dimostrato per molte delle porzioni del virus – fra cui quelle porzioni che hanno consentito il “salto di specie”, mettendo letteralmente in uno stesso genoma ciò che era sufficiente a promuovere questo cruciale passaggio, a partire da progenitori che avevano ciascuno uno dei “pezzi” necessari.

La ricombinazione, cioè, favorisce l’accumularsi in singoli genomi virali di mutazioni insorte spontaneamente che si sono dimostrate “utili” già se prese singolarmente; questa è la ragione per cui è assolutamente indispensabile abbattere la circolazione virale, diminuendo la possibilità di incontro tra virus diversi, portatori di mutazioni complementari che potrebbero segregare insieme nella discendenza.