Grazie alla disponibilità di dati aperti e di un meraviglioso servizio di analisi online delle sequenze di oltre 100 isolati di SARS-CoV-2, oggi possiamo provare a rispondere ad alcune domande.
Prima domanda: quando è arrivato il virus in Lombardia?
La risposta l’abbiamo grazie ad una idea dell’ottimo Roberto Labanti.
In database, abbiamo la sequenza del virus del primo paziente italiano identificato, il 38enne di Codogno.
Questa sequenza è molto simile ad una serie di altre sequenze, isolate su soggetti infetti in giro per il mondo. La loro similitudine può essere rappresentata in un albero filogenetico, come fareste per i vostri parenti: più simili sono due virus, più vicini sono nell’albero, più recentemente si sono separati tra loro.
L’albero ricavato da un servizio online chiamato “nextstrain” è quello nella figura in alto.
Quando – come mi ha suggerito Labanti – andiamo a verificare, scopriamo una cosa interessante: i virus di questo albero trovati in Brasile, Messico, Finlandia, Germania, Francia ed altri paesi, tutti simili al virus “italiano”, in realtà provengono tutte da isolati di pazienti arrivati nei loro vari paesi di destinazione dalla Lombardia.
Quindi, si tratta di individui che in Lombardia hanno “campionato” un solo virus (o virus molto, molto simili), e lo hanno distribuito per il mondo.
Ora, siccome è circa noto quante mutazioni si accumulano nel tempo per SARS-CoV-2 (e quindi quanto tempo deve essere trascorso da quando due rami dell’albero si sono separati, accumulando le rispettive mutazioni), possiamo guardare alla base dell’albero scopriamo che tutti questi virus sono originati da un comune antenato non più tardi di metà gennaio; inoltre, si sono separati dal virus che ha infettato un paziente tedesco (colui che ha portato il virus in Baviera) intorno al 9 gennaio.
Ne ricaviamo che un virus preso anche da un tedesco in Germania, è arrivato in Italia non più tardi della metà di gennaio ed in Lombardia ha continuato a mutare (dando origine alle “terminazioni” dell’albero che vedete sopra).
Che mutazioni ha subito questo virus?
La più importante appare essere una mutazione che caratterizza tutti i “confratelli” nella famiglia, dividendoli dal resto dei coronavirus isolati per il mondo: una mutazione nella proteina che permette di “agganciare” le cellule alveolari umane, che potrebbe aver influenzato la capacità del virus di colonizzare gli alveoli polmonari. Questo dato va confermato, e lo farò quando avrò accesso alle sequenze depositate in “nextstrain” e potrò verificare la effettiva presenza della mutazione ed il suo effetto sull’interazione proteina virale – recettore ACE2 umano, grazie alle strutture tridimensionali del complesso già disponibili; lo riporto qui come ipotesi di lavoro.
E’ questo l’unico virus circolante in Italia?
Al momento, è ragionevole ipotizzare che sia quello predominante; tuttavia, esiste un secondo gruppo di virus (non rappresentato in figura, perchè esterno al gruppo padano) che a quanto pare contiene un virus “esportato” dall’Italia molto simile ad altri di Wuhan.